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接觸角測量?jì)x應用新進(jìn)展

更新時(shí)間:2019-01-25      點(diǎn)擊次數:2129
  一、從原理來(lái)講,水滴角測量?jì)x與接觸角測量?jì)x存在一定的區別。
 
  接觸角測量?jì)x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(guò)界面化學(xué)的分析算法Young-Laplace方程及其分量值進(jìn)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?jì)x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(zhì),測試用分析算法同樣是以界面化學(xué)的分析算法Young-Laplace方程擬合算法為主。
 
  因而,水滴角測量?jì)x與接觸角測量?jì)x的區別在于:
 
  1、所采用的探針液體,水滴角測量?jì)x通常是蒸餾水而接觸角測量?jì)x分析時(shí)可能會(huì )涉及更多的探針液體。
 
  從這個(gè)意義上而言,很多時(shí)候會(huì )把兩者混為一談,其實(shí),探針液體的不同會(huì )導致如下的設計不同:
 
  (1)水滴角測量?jì)x的進(jìn)液裝置如果是蒸餾水時(shí),則可以采用一次性的塑料進(jìn)液管或塑料針頭,以及如國外的塑料材質(zhì)的噴射針頭;但是接觸角測量?jì)x則對進(jìn)液裝置特別是進(jìn)液器的要求更好,需要考慮相溶性問(wèn)題以及清潔度問(wèn)題。
 
  (2)水滴角測量?jì)x由于采用的液體為蒸餾水,因而,在設計軟件時(shí)通常不會(huì )綜合考慮可潤濕性包絡(luò )圖這樣的專(zhuān)業(yè)應用,因而,應用范圍比較小。
 
  2、水滴角測量?jì)x與接觸角測量?jì)x設計的軟件算法在要求上不一樣。
 
  由于水滴角測量?jì)x的探針液體為蒸餾水,因而,在測試探針液體清潔度時(shí)比較方便,可以采用基礎的Select Plane算法而無(wú)需專(zhuān)業(yè)的阿莎算法;但是接觸角測量?jì)x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(zhuān)業(yè)的阿莎算法相匹配。
 
  接觸角測量?jì)x長(cháng)期以來(lái)是以評估材料固體材料的物理化學(xué)性質(zhì)的形像而出現。作為應用人員也僅僅將接觸角測量?jì)x作為一個(gè)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?jì)x的使用而忽視了接觸角測量?jì)x其他的更多功能。
 
  接觸角測量?jì)x可以完成的功能事實(shí)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(guò)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(dòng)態(tài)接觸角、本征接觸角
 
  ADSA-RealDrop算法,而非曲線(xiàn)尺法或切線(xiàn)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(wú)計算本征接觸角的界面化學(xué)算法模型。
 
  3、固體表面自由能
 
  采用Equation of state算法僅需一個(gè)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(gè)液滴接觸角值,并采用Acid-Base算法計算出實(shí)時(shí)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?jì)x
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