技術文章
TECHNICAL ARTICLES動態(tài)接觸角測試儀系統(tǒng)
接觸角測試儀分析如何實現(xiàn)測量靜態(tài)和動態(tài)接觸角
楊氏方程式僅適用于具有光滑,惰性,均勻和無孔表面的理想固體。然而,表面粗糙度和化學異質性通常存在于實際表面上,因此,接觸角的準確確定是具有挑戰(zhàn)性的,因為表面凹凸可能會導致接觸角滯后。靜態(tài)接觸角通常被定義為各個接觸角測量的平均值。然而,由于真實表面的不規(guī)則性,這可能會導致很大的誤差。動態(tài)接觸角是可能的接觸角范圍的極值,并且當三相邊界運動時它們發(fā)生。動態(tài)接觸角提供有關表面形貌和均勻性的信息。
如何測量靜態(tài),動態(tài)接觸角?
將固體表面連接到平衡鉤上并浸入測試液體中以計算前進的接觸角。然后將固體從測試液體提起,并且可以計算后退角度。
有兩種測量動態(tài)接觸角的方法,圓法和橢圓法。動態(tài)接觸角可以通過使用分配器擴大(前進接觸角)和減小(后退接觸角)液滴尺寸或通過傾斜樣品臺來測量,使得樣品和位于其頂部的液滴傾斜。
傾斜支架也可用于測量表面的滾降角度。滾降角是指液滴從表面滾下的固體表面的傾斜角度。滾降角度主要用于表征超疏水表面。
各種材料是研究流體行為的科學領域(液體和氣體)接觸角行為。流體顯著不同在微型設備中由于表面與體積的增加比。因素如表面張力和流體阻力開始統(tǒng)治制度。接觸角的主要應用領域是在制藥和生物研究以及診斷方面,盡管應用也可以在能源和電子領域找到部門。接觸角是一個快速發(fā)展的領域正處于研究實驗室進入的階段產(chǎn)品。相比標準尺寸的氣相色譜,這些芯片較小尺寸并且需要較低的液體體積,導致更少的浪費,更低的試劑成本和更少的診斷所需的樣品。更快的分析和響應時間也可以實現(xiàn)擴散距離和快速加熱和冷卻。幾個不同功能,如樣品預處理,分離和檢測可以集成在同一個芯片上。由于表面與體積的比例高,表面起著關鍵的作用本質上是疏水性的底物。接觸角度利用測量來研究有效性和穩(wěn)定性的測試。接觸角測量也是用作質量控制工具,例如評價質量微流控芯片上的功能涂層。
實現(xiàn)了不同的靜態(tài)接觸角通過等離子體處理和表面涂層。呈現(xiàn)結果可以得出結論,支柱具有顯著的效果在填充時間較高的接觸角值。然而當靜態(tài)接觸角低時,效果不明顯。一些金屬(例如鋁或鎂)涂覆有鈍化氧化物層并且在粘合劑接觸之前需要激活處理。作為假體材料的鈦也經(jīng)過預處理,以提高生物相容性,這是由于生物材料(例如膠原)的增加的粘附力。各種處理方法影響表面自由能或粗糙度的增加,由此潤濕性和粘附性都得到改善。
我們的測量儀器可以根據(jù)與多種液體的接觸角來測量表面自由能。這樣做時,表面自由能的極性和色散部分都被確定。結合測量涂層物質的表面張力,這可以確定粘附力的工作作為粘附的量度。通過分別測量相鄰相,可以使涂層物質的組成與預處理過程匹配。
當潤濕過程中的接觸角(前進角)與脫濕時的接觸角(后退角)比較時,可以看到粗糙度對潤濕性的影響。
如果要回答靜態(tài)接觸角和動態(tài)接觸角的區(qū)別問題,可以從概念上去進行分析。靜態(tài)接觸角:當液體在固體表面達到平衡時,氣液的界線與液固的界線之間的夾角稱為接觸角,此時為靜態(tài)接觸角;而動態(tài)接觸角,有多種狀態(tài)定義:其一,對于讓處于非平衡狀態(tài)的液滴在固體表面上自由鋪展,動態(tài)接觸角又分為前進角和后退角,這里可以適當附上前進后退角的概念,測試前進后退角是針對于疏水材料,親水材料測試無意義。其二,液體在固體表面接觸角隨時間變化而變化的過程,也是動態(tài)接觸角。以上可以看出,靜態(tài)和動態(tài)接觸角區(qū)別分別是在液滴平衡和非平衡狀態(tài)下去做的實驗測試。
接觸角測量儀定義為在固、液、氣三相交界面處,氣-液相界面與固-液相界面之間的夾角,水滴角是顯示固體表面濕度的尺度,利用大部分固著物液滴進行測定,低接觸角表示濕度高(親水性)表面易粘貼。高接觸水滴角表示表面顯示疏水性,表面有機污染較重或表面附著力差。
研究級光學接觸角測量儀應用領域
1)、金屬焊接過程中,檢測焊劑對金屬的附著力;
2)、印刷行業(yè)油墨、金屬、紙張之間的附著力;
3)、粘貼劑與固體間的粘接程度研究;
4)、航天工業(yè)空中雨霧對飛機基體的潤濕程度檢測;
5)、科學中彈片在空氣中與雨霧接觸角的測定;
6)、石油開采過程中,注入添加劑與原油中固體前進角,后退角的測定;
7)、納米材料與不同活性劑間濕潤性的測定、研究;
8)、鋁箔親水角的測定;
9)、凸凹眼鏡片親水性、疏水性測定
10)、包裝用品污染程度測定等等
技術參數(shù)
1)、.滴定方式:靜滴法
2)、測量方法:量角法,量高法,切線法等
3)、載物平臺系統(tǒng)
載物臺尺寸:100×130mm2
4)、光學系統(tǒng)
①物鏡變倍范圍:0.7--4.5X
③總放大倍數(shù):12.6~81X(以17寸顯示器,0.5 X適配目鏡為例)
④圖像放大方式:連續(xù)變焦
5)、 光源
①LED冷光源,白色
②工作電源:DC3.1V,200mA
6)、 微量進樣器:0~100μl,每格2μl 或 0~50μl,每格1μl
7)、攝像頭
①COMS傳感器
②有效像素:1280×1024或自選
③幀率:30fps
8)、電源:DC5v功耗:5w
9)、角度測量精度:0.1°
10)、圖像采集方式:照相:單幅,多幅**10幅);錄像。在播放器中支持單幀、連續(xù)幀的采集。
11)、電腦配置
WinXP以上計算機操作系統(tǒng)
顯示器:17吋
12)、輸入電源:AC220V,5A
13)、儀器外形尺寸:640×200×480mm
Copyright © 2024北京品智創(chuàng)思精密儀器有限公司 All Rights Reserved 備案號:京ICP備19005501號-1