技術(shù)文章
TECHNICAL ARTICLES潤濕性接觸角測定儀系統(tǒng)
1)當(dāng)θ=0,*潤濕;
2)當(dāng)θ﹤90°,部分潤濕或潤濕;
3)當(dāng)θ=90°,是潤濕與否的分界線;
4)當(dāng)θ﹥90°,不潤濕;
5)當(dāng)θ=180°,*不潤濕。
潤濕性問題與采礦浮選、石油開采、紡織印染、農(nóng)藥加工、感光膠片生產(chǎn)、油漆配方以及防水、洗滌等都有密切關(guān)系。
1.什么是接觸角
接觸角是指在氣、液、固三相交點處所作的氣-液界面的切線與固-液交界線之間的夾角θ,是潤濕程度的量度。若θ<90°,則固體是親液的,即液體可潤濕固體,其角越小,潤濕性越好;若θ>90°,則固體是憎液的,即液體不潤濕固體,容易在表面上移動,不能進入毛細(xì)孔。
2.測試方法:
接觸角現(xiàn)有測試方法通常有兩種:其一為外形圖像分析方法;其二為稱重法.后者通常稱為潤濕天平或滲透法接觸角儀.但目前應(yīng)用廣泛,測值直接與準(zhǔn)確的還是外形圖像分析方法.外形圖像分析法的原理為,將液滴滴于固體樣品表面,通過顯微鏡頭與相機獲得液滴的外形圖像, 再運用數(shù)字圖像處理和一些算法將圖像中的液滴的接觸角計算出來.計算接觸角的方法通常基于一特定的數(shù)學(xué)模型如液滴可被視為球或圓椎的一部分,然后通過測量特定的參數(shù)如寬/高或通過直接擬合來計算得出接觸角值。Young-Laplace方程描述了一封閉界面的內(nèi)、外壓力差與界面的曲率和界面張力的關(guān)系,可用來準(zhǔn)確地描述一軸對稱的液滴的外形輪廓,從而計算出其接觸角。
3. 通俗概括
接觸角并不復(fù)雜,就是液滴在固體表面自然形成的半圓形態(tài)相對于固體平面的外切線。接觸角的應(yīng)用非常廣泛,甚至可以說涉及到身邊的每個細(xì)節(jié),比如我們希望汽車玻璃上不沾雨水、但反之我們希望汽車鋼板上的油漆脫落。其他比如農(nóng)藥和蔬菜葉面、涂料和內(nèi)外墻面、絕緣油和絕緣材料、納米材料表面改性等等,從教學(xué)科研、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)到日常生活,舉不勝舉。
4. 運用領(lǐng)域
運用 教育科研 化妝品、選礦、造紙、衛(wèi)生、建筑材料、環(huán)境保護、海洋、化工、石油、噴涂、油漆油墨、印染、紡織、光學(xué)、液晶顯示器太陽能等行業(yè)
1. 接觸角測量范圍:0~180°
2. 滾動角測量范圍:0~360°(選配,如需要可以選擇SCI3000F型)
3. 接觸角分辨率:0.01°
4. 接觸角測值精度:±0.1°(θ/2 法)
5. 表面張力測試方法:懸滴法
6. 表面張力測試范圍:0~1000mN/m
7. 表面張力測試分辨率:0.01mN/m
8. 儀器尺寸及重量:245Wx530Dx450H mm 12 kg
9. 電源:AC220—240V 50HZ
(一) 樣品臺及其控制:
1、樣品臺移動:三維控制,XY行程:手動±50mm 精度:0.1mm Z行程:手動 25mm 精度:0.01mm
2、樣品臺大?。?0*100mm
3、樣品臺旋轉(zhuǎn):360°滾動角測試平臺 (選配)
4、儀器水平控制:樣品臺水平控制、鏡頭水平控制和整機四腳水平
(二) 進液系統(tǒng)及其控制:
1、進液系統(tǒng):手控制注射泵系統(tǒng)
2、進液器: 50ul、100ul及魯爾式高精度微量進樣器一套
3、針頭: 0.7mm 標(biāo)準(zhǔn)針頭、0.14mm超細(xì)針頭及疏水針頭一套
4、進樣器控制:XY 行程:手動 12.5mm*12.5mm 0.01mm精度
Z行程:手動25mm 0.01mm精度 實現(xiàn)移液及焦距對焦功能
5、進樣模式:程序設(shè)置進樣區(qū)域,多點自動按序拍攝,統(tǒng)一分析計算,自動得到數(shù)據(jù),一鍵出結(jié)果。
(三) 成像系統(tǒng)及其控制:
1、鏡頭控制:一維俯仰控制
2、鏡頭:高性能工業(yè)連續(xù)放大鏡頭,0.7-5X光學(xué)放大,有效像素55 -320 pixel/mm
3、相機系統(tǒng):工業(yè)級超低照度CCD系統(tǒng),放大倍數(shù)可達(dá) 60 倍
4、水平解析度:750線,0.0005Lux照度
5、相機通訊:芯片系列CCD,25幀/秒(60幀/秒)的速度,或更高幀率
6、分辨率():1280*1024
7、背景光:連續(xù)可調(diào)亮度LED冷光源 ,50個左右高亮度LED燈,亞克力遮光片技術(shù),發(fā)光均勻。
8、七維調(diào)整平臺
四、軟件指標(biāo):
1、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(tài)接觸角、動態(tài)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(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
3、接觸角數(shù)據(jù)取得方式:全自動測值和人工修整相結(jié)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(jié)果,整個過程無須人工干預(yù),以降低人為因素影響
4、接觸角量測技術(shù):數(shù)學(xué)模型擬合與真實液滴外廓實際量測相結(jié)合,解決非對稱圖像測值問題
5、測試液滴狀態(tài),共4種:懸滴法(Pendant Drop/測表面張力)、停滴法(Sessile Drop)(2/3態(tài))、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(tài)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(zhuǎn)平臺)
8、拍攝圖像方法:單張或60幀/秒連續(xù)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、強大的數(shù)據(jù)庫管理功能:備份、壓縮、導(dǎo)出EXCEL表格,測值以及曲線擬合結(jié)果均可保存到導(dǎo)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
接觸角測量儀 水滴角測量儀 光學(xué)視頻水滴角 水滴角測定儀 界面水滴角測量儀 水滴角界面測試儀 接觸角測試儀 表面測試儀 界面表面接觸角測量儀 水滴角界面測試儀 滾動角測量儀 水滴角接觸角儀 滑動角測量儀 視頻水滴角測試儀 疏水性測量儀 潤濕性測量儀 表面張力測試儀 水滴接觸角測試儀 固體表面接觸角測定儀 固體材料接觸角儀 靜態(tài)接觸角測量儀
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