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固體表面自由能測試方法

更新時間:2021-01-06點擊次數(shù):2636

概述(Summary)

接觸角(Contact angle)是指在氣、液、固三相交點處所作的氣-液界面的切線,此切線在液體一方的與固-液交界線之間的夾角θ,接觸角測量是現(xiàn)今表面性能檢測的主要方法。

是采用光學(xué)成像的原理,設(shè)備采用圖像輪廓分析方式測量樣品表面接觸角、潤濕性能、表界面張力、前進(jìn)后退角、表面能等性能,設(shè)備采用全自動進(jìn)液裝置,性價比高、拓展性強(qiáng)、功能全面、可滿足各種常規(guī)測量需求,目前已經(jīng)使用在眾多高校院所及企業(yè)。

應(yīng)用(Application)

接觸角測量儀廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)領(lǐng)域,在手機(jī)制造、玻璃制造、表面處理、材料研究、化學(xué)化工、半導(dǎo)體制造、涂料油墨、電子電路、紡織纖維、生物等領(lǐng)域,接觸角測量已經(jīng)成為了一項評估表面性能的儀器。

(部分測試功能需要選購附件完成)

1. 液體在固體表面的鋪展、滲透、吸收等潤濕行為,座滴法測量靜態(tài)接觸角;

2. 材料在固體表面的前進(jìn)角、后退角、接觸角滯后、滾動角、動態(tài)接觸角測量;

3. 吸收材料的連續(xù)實時研究及過程記錄,接觸角隨時間變化曲線分析;

4. 各種材料的接觸角測量,如粉末、彎曲曲面、超疏水/超親水樣品;

5. 附著滴法測試材料浸沒在液體中的接觸角測試;

6. 懸滴法測量各種液體表界面張力及其極性、色散分量;

7. 計算固體表面自由能(Surface free energy),及其極性色散分量分析;

分析體在固體表面的粘附功(Adhersion),評估固體表面均勻性、清潔度等。

如上圖、接觸角測量儀主要由光源、注射單元、樣品臺、采集系統(tǒng)、分析軟件五大部分組成,設(shè)備采用光學(xué)成像的原理。

光源采用密集LED冷光設(shè)計,發(fā)光均勻,圖像清洗,壽命長;

注射單元采用高精度注射泵進(jìn)液,由軟件定量定速控制,滴液穩(wěn)定,精度高達(dá)0.01微升;

樣品臺采用三維手動精調(diào)平臺,操作靈活,定位準(zhǔn)確,樣品臺可根據(jù)實際樣品尺寸定制;

采集系統(tǒng)采用黑白CCD相機(jī),拍攝穩(wěn)定,圖像清晰,真實可靠,鏡頭采用工業(yè)級配置,0.7-4.5倍放大可調(diào),成像無畸形失真;

分析軟件功能強(qiáng)大,具備一鍵式全自動擬合能力,滿足各種液滴形態(tài)的準(zhǔn)確擬合;

技術(shù)參數(shù):

主機(jī)

外形尺寸

690mm(長)*380mm(寬)* 680mm(高)

重量

43KG

電源

220V / 60HZ

光源系統(tǒng)

光源

密集LED可調(diào)節(jié)藍(lán)色基調(diào)工業(yè)級冷光源

壽命

使用壽命達(dá)貳萬伍仟小時以上

注射單元

注射器

配套高精密石英注射器、容量500μL

滴液

軟件控制自動進(jìn)液,精度高達(dá)0.01μL

注射單元移動

軟件自動升降行程60mm;  左右30mm

采集系統(tǒng)

CCD

高速工業(yè)級芯片、25幀/S、130W像素

鏡頭

0.7-4.5倍高清工業(yè)級連續(xù)變倍式顯微鏡

采集系統(tǒng)調(diào)節(jié)

前后50mm(3mm微調(diào))、視角角度可調(diào)(平視、俯視、仰視、360°旋轉(zhuǎn)等多視角觀察)

樣品臺裝置

工作臺面尺寸

120mm*150mm(可根據(jù)實際樣品尺寸定制)

樣品尺寸

6寸

樣品臺移動

前后移動 自動,行程200mm,精度0.01mm
左右移動 自動,行程200mm,精度0.01mm
上下移動 手動,行程30mm,精度0.01mm

分析軟件

接觸角測量范圍

0-180°

接觸角測量精度

±0.1°

表界面張力測量范圍

0-2000mN/m

表界面張力測量精度

0.01 mN/m

分析軟件功能

1、接觸角測量分析軟件自動擬合法(一鍵自動擬合,

   不存在人工誤差)包括:圓法擬合(Circle method)、橢圓/斜

   橢圓擬合法(Ellipse/Oblique ellipse)、LY、微分橢圓法/微   

   分圓法(Differential circle / Differential ellipse);

2、動態(tài)接觸角擬合(批量擬合多張圖像)包括:潤濕性能測試

  (Wettability)、視頻連續(xù)擬合計算(Video analysis);

3、表面能計算(Surface energy)

4、表界面張力測量(Surface tension)

5、前進(jìn)后退角測量(Advancing and receding angle)

6、粘附功(Adhesion work)

7、自動樣品批量測量方案設(shè)置功能(支持樣品的測試方案設(shè)定及調(diào)取自動測試方案)

8、 樣品方案設(shè)定:可根據(jù)實際樣品尺寸規(guī)格在軟件中設(shè)置測量方案,后續(xù)如有同款產(chǎn)品可直接調(diào)取已存儲方案直接開展測試

9、一鍵式多點測量(可多次循環(huán)):自動進(jìn)樣→自動接液→軟件自動完成測量→自動換下一個點位

10、可針對不同樣品設(shè)置測量方案并可保存,方便下次再次測量同一類樣品時直接調(diào)取測量

 

 

 

 

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