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TECHNICAL ARTICLES大平臺接觸角測量儀在玻璃制造表面處理應(yīng)用
北京品智創(chuàng)思精密儀器有限公司大平臺接觸角測量儀在玻璃制造表面處理應(yīng)用接觸角測量儀應(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重要儀器。
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;
8、分析液體在固體表面的粘附功(Adhersion),評估固體表面均勻性、清潔度等。
一個典型的應(yīng)用是,我們用接觸角來評估固體表面的潔凈度,如玻璃和金屬表面等。我們知道,通常情況下,金屬與玻璃具有很大的表面自由能(Surface energy γs)(注:我們把液體與氣體的界面張力通常稱為表面張力,而把固體與氣體的界面張力稱為表面自由能),所以,水滴在這兩種材料上的接觸角值應(yīng)該會相當(dāng)小。但是,如果這種材料的表面存在有機(jī)物如油性物質(zhì)時,即使這層物質(zhì)會非常小,有可能是單分子,液滴同樣會馬上顯示出一個大接觸角。如下圖所示:
盡管某液體在固體表面的接觸角被認(rèn)為是該體系的特征,但這樣的說法只有在特定的測量條件下才是正確的,如確定的平衡條件、時間、溫度、組分的純度和其他參數(shù)。接觸角易于測量(需要一些訓(xùn)練)并且可以從中獲得信息,但是如果測試條件沒有確定,便會產(chǎn)生誤導(dǎo)。接觸角從幾何學(xué)上可以定義為兩相與第三周邊相接觸的圓周處,與固液表面相切的兩平機(jī)相交形成
的夾角。在一般情況下,第三相是空氣或蒸氣,但是第二液相不溶于相的體系是的。三相接觸角的周邊一般可稱為三相接觸角線或者潤濕線。從宏觀尺度來看,這樣的定義是具有應(yīng)用意義的。
然而,當(dāng)人們開始把予頭集中指向三相接觸角區(qū)域時,必須牢記,人們正在討論的是有限尺寸(盡管尺寸非常小)的過渡區(qū),在此區(qū)域三相融合且某一相的性質(zhì)會改變其他相的性質(zhì)。為了便于從概念上和數(shù)學(xué)上理解,人們稱之為“線”,但是要更為*地理解這種情況,必須牢記這些本質(zhì)。接觸角測量的重要應(yīng)用源于它們基于平衡熱力學(xué)的解釋。結(jié)果,大多數(shù)的研究基本是在靜態(tài)體系中進(jìn)行的,也就是說,這種研究均是假設(shè)其中液滴在給定條件下已經(jīng)達(dá)到終平衡??墒?,在實際情況下,了解液體潤濕或鋪展的速度和了解終狀態(tài)一樣,有時可有更為重要。而實際應(yīng)用中,我們有時無法解釋有些潤濕現(xiàn)象時,建議考慮一下動態(tài)系統(tǒng)。在研究中潤濕產(chǎn)生潤濕液體對一個相的取代時,
接觸角測量機(jī)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*;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,鏡頭采用遠(yuǎn)焦工業(yè)級遠(yuǎn)心變焦變倍配置,0.7-4.5倍放大可調(diào),成像無畸形失真;分析軟件功能大,具備一鍵式全自動擬合能力,滿足各種液滴形態(tài)的擬合;
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