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技術文章
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更新時間：2021-01-07
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接觸角測試儀分析如何實現測量靜態和動態接觸角
楊氏方程式僅適用于具有光滑，惰性，均勻和無孔表面的理想固體。然而，表面粗糙度和化學異質性通常存在于實際表面上，因此，接觸角的準確確定是具有挑戰性的，因為表面凹凸可能會導致接觸角滯后。靜態接觸角通常被定義為各個接觸角測量的平均值。然而，由于真實表面的不規則性，這可能會導致很大的誤差。動態接觸角是可能的接觸角范圍的極值，并且當三相邊界運動時它們發生。動態接觸角提供有關表面形貌和均勻性的信息。
如何測量靜態，動態接觸角？
將固體表面連接到平衡鉤上并浸入測試液體中以計算前進的接觸角。然后將固體從測試液體提起，并且可以計算后退角度。
有兩種測量動態接觸角的方法，圓法和橢圓法。動態接觸角可以通過使用分配器擴大（前進接觸角）和減小（后退接觸角）液滴尺寸或通過傾斜樣品臺來測量，使得樣品和位于其頂部的液滴傾斜。
傾斜支架也可用于測量表面的滾降角度。滾降角是指液滴從表面滾下的固體表面的傾斜角度。滾降角度主要用于表征超疏水表面。
各種材料是研究流體行為的領域（液體和氣體）接觸角行為。流體顯著不同在微型設備中由于表面與體積的增加比。因素如表面張力和流體阻力開始統治制度。接觸角的主要應用領域是在制藥和生物研究以及診斷方面，盡管應用也可以在能源和電子領域找到部門。接觸角是一個快速發展的領域正處于研究實驗室進入的階段產品。相比標準尺寸的氣相色譜，這些芯片較小尺寸并且需要較低的液體體積，導致更少的浪費，更低的試劑成本和更少的診斷所需的樣品。更快的分析和響應時間也可以實現擴散距離和快速加熱和冷卻。幾個不同功能，如樣品預處理，分離和檢測可以集成在同一個芯片上。由于表面與體積的比例高，表面起著關鍵的作用本質上是疏水性的底物。接觸角度利用測量來研究有效性和穩定性的測試。接觸角測量也是用作質量控制工具，例如評價質量微流控芯片上的功能涂層。
實現了不同的靜態接觸角通過等離子體處理和表面涂層。呈現結果可以得出結論，支柱具有顯著的效果在填充時間較高的接觸角值。然而當靜態接觸角低時，效果不明顯。一些金屬（例如鋁或鎂）涂覆有鈍化氧化物層并且在粘合劑接觸之前需要激活處理。作為假體材料的鈦也經過預處理，以提高生物相容性，這是由于生物材料（例如膠原）的增加的粘附力。各種處理方法影響表面自由能或粗糙度的增加，由此潤濕性和粘附性都得到改善。
我們的測量儀器可以根據與多種液體的接觸角來測量表面自由能。這樣做時，表面自由能的極性和色散部分都被確定。結合測量涂層物質的表面張力，這可以確定粘附力的工作作為粘附的量度。通過分別測量相鄰相，可以使涂層物質的組成與預處理過程匹配。
當潤濕過程中的接觸角（前進角）與脫濕時的接觸角（后退角）比較時，可以看到粗糙度對潤濕性的影響。
如果要回答靜態接觸角和動態接觸角的區別問題，可以從概念上去進行分析。靜態接觸角：當液體在固體表面達到平衡時，氣液的界線與液固的界線之間的夾角稱為接觸角，此時為靜態接觸角；而動態接觸角，有多種狀態定義：其一，對于讓處于非平衡狀態的液滴在固體表面上自由鋪展，動態接觸角又分為前進角和后退角，這里可以適當附上前進后退角的概念，測試前進后退角是針對于疏水材料，親水材料測試無意義。其二，液體在固體表面接觸角隨時間變化而變化的過程，也是動態接觸角。以上可以看出，靜態和動態接觸角區別分別是在液滴平衡和非平衡狀態下去做的實驗測試。
采用工藝制造，儀器采用CCD數字攝像機，配倍高分辨率變焦式顯微鏡和高亮度LED背景光源系統，搭配三維樣品臺，可進行工作臺上下、左右、前后等方向移動。實現微量進樣及上下精密移動。同時還設計了伸縮桿結構工作臺，能適應在不同用戶材料厚度加大的場合。儀器框架可以根據式樣的大小適量調節，擴大了儀器的使用范圍。軟件搭配修正功能，測試多次后的結果可以同時保存在同一報告下，能讓用戶更好的對材料數據進行管控。該儀器設計美觀大方、操作簡單、符合用戶所需。適用于各種行業測定接觸角的用戶。
滑動角測試儀應用領域
TFT-LCD面板行業：玻璃面板潔凈度與鍍膜質量測量；TFT
打印電路、彩色濾光片、 ITO
導體膠卷等前涂層質量測量
印刷、塑膠行業：表面清潔與附著質量測量；油墨附著度測量；膠水膠體性質相容性測量；
染料的緊扣度
半導體產業：晶圓的潔凈度測量；
HMDS的處理控制；
CMP的研究測量、光阻與顯影劑的研究
化學材料研究：防水與親水性能材料研究探討；表面活性與清潔劑的張力、濕性；黏性增強
與附著表面能測量 IC
封裝：基質表面潔凈度；原子合成氧化識別；
BGA焊接表面；環氧化物的附著度測量
技術參數
1、接觸角測量范圍：0-180°接觸角測量精度：+/-0.1°
2、接觸角測試方法：座滴法
3、接觸角分析方法：手動水平測量，手動斜面測量，寬高測量法，人工切線法
4、2x定倍高清顯微鏡
5、數碼CMOS攝像機
6、錄像/回播
7、瞬間截圖
8、錄像任意電影單張導出
9、工作臺面尺寸：100mmX120mm
10、工作臺面尺寸：100mm*120mm
11、工作中國臺灣移動：下下50mm 左右50mm 前后30mm
12、工作臺上下伸縮：30mm
13、工作臺固定板移動：前后150mm
14、進樣器移動：上下100mm 左右100
15、顯微鏡移動：前后80mm（微調3mm)
16、試樣尺寸：100mm(寬）80mm（厚）X～
17、儀器外形尺寸：320mm(寬）*530mm（長）*430mm（高）
一、接觸角測量儀應用范圍:
接觸角測量儀主要應用于石油、化工、造紙、涂料、農藥、材料粘結劑、陶瓷、洗滌劑、高分子顏料、電線電纜、紡織、染料、建筑材料防水、浮法選礦、焊接、衛生等眾多領域。
二、接觸測量儀的應用領域
2.1.在潤滑油的特性標定中，檢驗各中重油、潤滑油的黏附及潤濕關系。
2.2.在印刷行業中，檢驗印刷油墨、金屬、紙張之間的付著、黏結潤濕關系。
2.3.在建筑防水工作中，檢驗經硅酸樹脂處理的紡織物的防水性能。
2.4.在浮選工作中，檢驗用沸騰法選擇礦物微粒在油水混合物中沾化吸附能力。
2.5.在搪瓷工業中，檢驗溶化的硅化物對金屬表面的粘化附著力。
2.6.在活性試劑表面特性測定中，檢查液體試劑的滲透、生銹特性。
2.7.檢驗金屬表面的脫脂，清潔，老化，親水等情況及薄膜表面上的吸附特性。
2.8.在科學研究中，檢驗發射出的彈皮與空氣中雨霧的附著、潤濕特性。
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