接觸角測量儀的應用新進展

更新時間：2021-09-27

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一、從原理來講，水滴角測量儀與接觸角測量儀存在一定的區別。

　　接觸角測量儀是通常是指采用探針液體(已知表面張力值或表面張力值分量)測試該液滴在固體表面形成的液滴輪廓，并通過界面化學的分析算法Young-Laplace方程及其分量值進行分析，測試分析得到相應的該液體在固體材料的表面的接觸角值。而水滴角測量儀采用的探針液體通常為蒸餾水，利用蒸餾水的表面張力靈敏度高的特性以及高穩定性，評估固體材料的性質，測試用分析算法同樣是以界面化學的分析算法Young-Laplace方程擬合算法為主。

　　因而，水滴角測量儀與接觸角測量儀的區別在于：

　　1、所采用的探針液體，水滴角測量儀通常是蒸餾水而接觸角測量儀分析時可能會涉及更多的探針液體。

　　從這個意義上而言，很多時候會把兩者混為一談，其實，探針液體的不同會導致如下的設計不同：

　　(1)水滴角測量儀的進液裝置如果是蒸餾水時，則可以采用一次性的塑料進液管或塑料針頭，以及如塑料材質的噴射針頭；但是接觸角測量儀則對進液裝置特別是進液器的要求好，需要考慮相溶性問題以及清潔度問題。

　　(2)水滴角測量儀由于采用的液體為蒸餾水，因而，在設計軟件時通常不會綜合考慮可潤濕性包絡圖這樣的專業應用，因而，應用范圍比較小。

　　2、水滴角測量儀與接觸角測量儀設計的軟件算法在要求上不一樣。

　　由于水滴角測量儀的探針液體為蒸餾水，因而，在測試探針液體清潔度時比較方便，可以采用基礎的Select Plane算法而無需專業的阿莎算法；但是接觸角測量儀由于采用的探針液體變化更多，因而，在測試算法上，必須要求有專業的阿莎算法相匹配。

　　接觸角測量儀長期以來是以評估材料固體材料的物理化學性質的形像而出現。作為應用人員也僅僅將接觸角測量儀作為一個表面形貌顯微鏡輔助手段作使用，因而，研究人員更在乎的是接觸角測量儀的使用而忽視了接觸角測量儀其他的更多功能。

　　接觸角測量儀可以完成的功能事實上很多，包括：

　　1、接觸角測值

　　親水接觸角(小于10°)測值：采用平行光源、或采用遮光板以及UV過濾；樣品臺必須二次調整水平，精度越高越好。

　　疏水接觸角(大于100 ° )：修正重力系數的ADSA-RealDrop算法、樣品臺必須調整水平(導致左、右接觸角變化)、接觸角滯后修正(本征接觸角)

　　2、動態接觸角、本征接觸角

　　ADSA-RealDrop算法，而非曲線尺法或切線法、橢圓擬合法

　　傾斜樣品臺方式可測試本征接觸角

　　增加、減少液體的方式，測值重復性差，測值精度一般，無計算本征接觸角的界面化學算法模型。

　　3、固體表面自由能

　　采用Equation of state算法僅需一個液體，可以分析低能及高能表面自由能；

　　采用三液滴成像系統，可以計算同一張照片中的三個液滴接觸角值，并采用Acid-Base算法計算出實時表面自由能，精度更高。測試表面張力和界面張力值的接觸角測量儀