水滴角測試儀是一種用于精確測量水滴在固體表面接觸角的儀器,通過(guò)分析水滴在表面上的形狀和接觸角來(lái)評估材料的濕潤性等表面特性。
這種儀器主要應用于材料科學(xué)、表面處理以及涂料、油墨等相關(guān)行業(yè)的研發(fā)與質(zhì)量控制。
下面將詳細介紹水滴角測試儀的各個(gè)方面:
1. 定義原理
- 定義:水滴角測試儀專(zhuān)門(mén)用于測試水滴在固體表面的接觸角值。
- 基本原理:在固體水平平面上滴上一滴小液滴,在固-液-氣三相交界點(diǎn)處由氣-液界面和固-液界面兩切線(xiàn)形成的夾角稱(chēng)為接觸角。當滴出液滴為水時(shí),這個(gè)接觸角即為水滴角。
2. 關(guān)鍵技術(shù)
- 高精度張力測試功能:要求具有高精度水滴表面張力測試功能,測試軟件算法中必須提供Young-Laplace方程擬合算法。
- 遮光板技術(shù)UV過(guò)濾鏡頭:為了確保測值精度和重復性,水滴角測量?jì)x必須配備遮光板技術(shù)和UV過(guò)濾鏡頭。
3. 核心組件
- 精密光學(xué)機械結構:包括交叉線(xiàn)性導軌技術(shù)和多維度調整系統(例如9維調整:2XYZ+3水平調整),確保高精度控制樣品臺、相機、進(jìn)樣系統等部件的位置。
- 光學(xué)成像系統:采用高分辨率相機(如87幀/秒的德國原裝相機)和高放大率鏡頭,確保清晰的液滴圖像捕捉。
- 精密滴定系統:包括高精度注射泵系統,可實(shí)現低液滴控制精度達到0.02uL甚至nL級。
4. 軟件功能
- CAST 2.0分析系統:具備多種液滴形態(tài)分析和計算接觸角的方法,例如停滴、懸滴、氣泡虜獲等6種方法,并支持多達20種曲線(xiàn)擬合技術(shù)。
- 表面自由能估算模型:提供12種表面自由能估算方法,適用于不同類(lèi)型固體表面及其分量(如色散力、極性力等)的分析。
- 液體庫數據:內置多達幾百種液體的表面張力數據,方便用戶(hù)進(jìn)行參考和分析。
5. 應用場(chǎng)景
- PCB板顯示屏分析:可用于分析PCB板、iPad顯示屏、觸摸屏等表面的清潔度及接觸角值。
- 綜合測試:可用于測試動(dòng)態(tài)和靜態(tài)接觸角值、固體表面自由能及其分布、液-氣和液-液界面張力值(pendant drop)、液體界面粘彈指數(振蕩滴)等。
6. 操作流程
- 標定準備:使用陶瓷標定棒對儀器進(jìn)行標定,設置好蒸餾水樣品的表面張力值并在規定溫度條件下進(jìn)行測試。
- 樣品固定:將待測試的布樣品剪切成小塊并用夾具固定。
- 多點(diǎn)測量:在不同位置測量每個(gè)樣品的接觸角值,確保結果的準確性和重復性。
綜上所述,水滴角測試儀是一種高精度、多功能的測量工具,能夠準確評估各種材料表面的濕潤性和相關(guān)特性。在使用和選購該儀器時(shí),需要關(guān)注其技術(shù)規格、測量精度、附帶的軟件和數據處理能力,以確保滿(mǎn)足具體應用的需求。
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