接觸角測量儀應用

更新時間：2021-01-06

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接觸角測量儀方法和應用

、接觸角分析方法:6種：量高法、五點擬合法、量角法、插板計算法、懸滴擬合法、自動影像分析法等

2、可測靜態接觸角、動態接觸角（滾動角）、前進接觸角、后退接觸角、液滴表面張力、表面自由能和數據統計分析

3、接觸角數據取得方式：全自動測值和人工修整相結合。按測試，軟件自動拍照-查找敏感點-計算接觸角值-顯示計算結果，整個過程無須人工干預，以降低人為因素影響

4、接觸角量測技術：數學模型擬合與真實液滴外廓實際量測相結合，解決非對稱圖像測值問題

5、測試液滴狀態，共4種：懸滴法(Pendant Drop/測表面張力)、停滴法(Sessile Drop)（2/3態）、氣泡虜獲法、插板法等

6、曲面修正：上凸曲面、下凹曲面、表面粗糙度修正

7、動/靜態接觸角測試，可測試前進和后退角，傾斜角和滾動角值（需要加配旋轉平臺）

8、拍攝圖像方法：單張或60幀/秒連續拍攝

9、左右接觸角值分別計算與比較功能，軟件自動求取平均接觸角

10、數據庫管理功能：備份、壓縮、導出EXCEL表格，測值以及曲線擬合結果均可保存到導出的圖片上，直觀明了。

11、視頻錄相功能：錄制AVI格式影視圖像，可用于PPT文件制作

12、多種表面自由能估算模型，至少有9種表面自由能估算模型，不但能分析低能固體表面，也能分析高能固體表面

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影響接觸角值的因素

接觸角是一用來衡量一液體在一固體表面的潤濕性（鋪展性）的參數，其數值大小取決于液體和固體表面的特性（屬性）。

對接觸角數值大小能產生直接影響的液體屬性主要包括液體的表面張力，以及引起表面張力的分子作用力的本質，如極性（polar）和非極性（disperse）作用力的組份。如果液體是一多組分體系（如涂料），液體的表面張力一般呈現時間依賴性（動態表面張力），也就是表面張力會隨著時間發生變化（一般是隨時間下降），這會引起接觸角也隨著時間發生相應的變化（隨著液體表面張力的降低，接觸角減小）。

決定接觸角大小的另一因數是固體表面的屬性。這里所指的屬性可以有不同的范疇：

1.固體表面的表面自由能及其分子作用力的本質，如極性和非極性作用力的組份。可以認為固體表面的表面自由能是由其分子作用力的大小和本質以及分子在表面的排列、結構所決定的；對于一給定的固體表面，其表面自由能數值也應是給定的。但固體表面與液體表面不同，后者幾乎瞬間可以達到平衡，而固體表面由于分子的運動受到限制，在現實中很難達到真正意義上的平衡態。固體表面隨著時間的松弛，從理論上講，也會影響接觸角的數值，而實際中這一點也往往可以被觀察到。

2.固體表面的其它屬性。除了上面提到的分子作用力的本質，一些其它的物理、化學屬性也會影響接觸角的大小。它們包括：

a.固體表面的平整、光滑性，或者用其對立面來衡量，也即表面的粗糙度。粗糙度可以是無序的表面凸、凹的分布，也可以是確定的、非常有序的、規則的微結構分布，這些特征的尺寸可以是微米或納米數量級的。

表面的粗糙度將會對液體在固體表面的表觀接觸角產生影響。表觀接觸角是指通過一般的（宏觀）接觸角測量技術（包括光學法和稱重法）觀測、測得的接觸角數值，也就是我們能通過視頻光學測量法獲得的數值。表觀接觸角的大小在很大程度上受到液滴與固體表面形成的三相接觸線/周邊的影響：如果表面是非常平整的、光滑的，那么三相接觸線在鋪展過程中不會遇到任何阻滯（retention / pinning），液滴終將達到其相應的熱力學平衡態，呈現的（平衡）接觸角也只由液體和固體表面的分子作用力的本質所決定，

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。