視頻光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x作為基于視頻光學(xué)技術(shù)的精密儀器,能夠完成以下核心測(cè)量任務(wù),覆蓋材料表面特性分析的多個(gè)維度:
1.靜態(tài)接觸角
功能:測(cè)量液滴在固體表面靜止時(shí)的接觸角,量化材料親水性或疏水性。
應(yīng)用:評(píng)估涂料、塑料、半導(dǎo)體等材料的表面處理效果(如等離子清洗、涂層均勻性)。
精度:部分型號(hào)可達(dá)±0.1°,分辨率0.01°。
2.動(dòng)態(tài)接觸角
功能:捕捉液滴在固體表面動(dòng)態(tài)變化過(guò)程(如吸收、鋪展),測(cè)量前進(jìn)角、后退角及接觸角滯后性。
應(yīng)用:研究材料表面潤(rùn)濕性、粘附性及動(dòng)態(tài)響應(yīng)(如自清潔材料、防霧涂層)。
技術(shù):通過(guò)高速視頻系統(tǒng)連續(xù)錄像,自動(dòng)計(jì)算全流程接觸角變化。
3.滾動(dòng)角
功能:測(cè)量液滴在傾斜表面上開(kāi)始滾動(dòng)時(shí)的最小傾斜角度,評(píng)估材料表面滑動(dòng)性能。
應(yīng)用:開(kāi)發(fā)防污、防冰或易清潔表面。
控制:全自動(dòng)傾斜臺(tái)由軟件控制,記錄傾斜過(guò)程中液滴形狀、角度及位置移動(dòng)。
二、視頻光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x表面自由能與界面張力分析:
1.固體表面自由能
功能:通過(guò)接觸角數(shù)據(jù)計(jì)算固體表面自由能及其組成(極性/非極性分量)。
應(yīng)用:優(yōu)化材料表面改性工藝(如提高生物相容性、印刷附著力)。
方法:支持多種國(guó)際主流計(jì)算模型。
2.液體表面張力與界面張力
功能:采用懸滴法測(cè)量液體表面張力或液-液界面張力,符合標(biāo)準(zhǔn)。
應(yīng)用:研究表面活性劑性能、乳液穩(wěn)定性或油水分離效果。
算法:優(yōu)化Young-Laplace算法,動(dòng)態(tài)計(jì)算速度更快,支持極短壽命界面測(cè)量。
3.臨界膠束濃度(CMC)
功能:通過(guò)表面張力法自動(dòng)測(cè)量表面活性劑溶液的CMC,避免傳統(tǒng)吊片法中活性劑分子吸附問(wèn)題。
應(yīng)用:篩選和優(yōu)化表面活性劑配方(如洗滌劑、化妝品)。
配置:雙連續(xù)注射單元,一個(gè)配置溶液,另一個(gè)連續(xù)形成液滴,全程自動(dòng)控制。
三、視頻光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x特殊材料與復(fù)雜場(chǎng)景測(cè)量:
1.單一纖維接觸角
功能:在同一臺(tái)儀器上完成普通平面材料和單一纖維材料的潤(rùn)濕接觸角測(cè)量。
應(yīng)用:研究纖維表面處理效果(如防水織物、碳纖維復(fù)合材料)。
附件:需高放大倍數(shù)顯微光學(xué)鏡頭及特殊理論計(jì)算方法。
2.粉末與多孔材料
功能:通過(guò)Washburn法分析親水粉末潤(rùn)濕性,或高速視頻系統(tǒng)記錄液體吸收過(guò)程并計(jì)算接觸角變化。
應(yīng)用:評(píng)估催化劑活性、藥物載體釋放效率或?yàn)V材吸水性。
案例:測(cè)量電池電極材料粉末的潤(rùn)濕性,優(yōu)化電解液滲透性能。
3.俯視法接觸角
功能:從正上方對(duì)液滴成像,精確測(cè)量三相接觸線或液滴最大直徑處周邊線形狀尺寸,利用模型計(jì)算接觸角。
優(yōu)勢(shì):解決凹表面、超親表面極小接觸角測(cè)量難題,適用于各向異性材料及多角度潤(rùn)濕動(dòng)態(tài)行為觀察。
聯(lián)用:與側(cè)視法聯(lián)用,同時(shí)對(duì)同一液滴進(jìn)行接觸角測(cè)量,提高數(shù)據(jù)可靠性。
4.滯留力測(cè)量
功能:通過(guò)旋轉(zhuǎn)臺(tái)使液滴受離心力驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生橫向滑動(dòng)趨勢(shì),記錄形狀變化并計(jì)算滯留力數(shù)據(jù)及接觸角變化曲線。
應(yīng)用:分析液體與固體界面相互作用力,應(yīng)用于潤(rùn)濕特征分析和液滴流體動(dòng)力學(xué)研究。
案例:測(cè)量超疏水表面液滴的滯留力,評(píng)估防污性能。
