北京接觸角測試儀表面水滴角測定儀應用
一·概述(Summary)
接觸角(Contact angle)是指在氣、液、固交點(diǎn)處所作的氣-液界面的切線(xiàn),此切線(xiàn)在液體一方的與固-液交界線(xiàn)之間的θ,接觸角測量是表面性能檢測的主要方法。
PZ-200SD研究型接觸角測量?jì)x是采用光學(xué)成像的原理,設備采用圖像輪廓分析方式測量樣品表面接觸角、潤濕性能、表界面張力、前進(jìn)后退角、表面能等性能,設備采用全自動(dòng)進(jìn)液裝置,性?xún)r(jià)比高、拓展性強、功能全面、可滿(mǎn)足各種常規測量需求,目前已經(jīng)使用在眾多高校院所及企業(yè)。
接觸角測量?jì)x可在一小塊平面、曲面或圓柱面上測量液滴的接觸角,以測量表面吸濕度。適合應用于需要評定表面處理等級、需要測試表面活性劑和油墨附著(zhù)力、需要在粘合或涂層前檢查材料特性的應用領(lǐng)域。
接觸角就是液滴在固體外表天然構成的半圓形態(tài)相關(guān)于固體平面的外切線(xiàn)。接觸角的運用廣泛,乃至能夠說(shuō)涉及到身邊的每個(gè)細節,比方咱們希望轎車(chē)玻璃上不沾雨水、但反之咱們希望轎車(chē)鋼板上的油漆不掉落。其他比方農藥和蔬菜葉面、涂料和表里墻面、絕緣油和絕緣資料、納米資料外表改性等等,從教育科研、工農業(yè)出產(chǎn)到平常日子,不勝枚舉。
接觸角測量?jì)x具體是如何應用的呢,給大家舉個(gè)例子:
不同的液體接觸固體后會(huì )產(chǎn)生不同角度,行業(yè)內會(huì )用角度的大小判斷材料的親水性和疏水性,從而用作不同的應用。
例1:隱形眼鏡,是親水性較好還是疏水性較好?
答:角度越小,親水性越強越好。因為眼睛內部本身較濕潤,隱形眼鏡戴上后用于防止眼睛干澀,用眼疲勞。所以隱形眼鏡在生產(chǎn)時(shí)需要用到接觸角測量?jì)x做這方面的測量,從而更好的服務(wù)隱形眼鏡的消費者。
例2:玻璃表面是親水性好還是疏水性好?
答:角度越大,疏水性越強越好。特別是浴室的鏡子,因為浴室的水氣會(huì )使鏡子表面粘上水珠,霧蒙蒙的照不到身影。如果鏡面做了疏水性處理,水珠沾上去之后馬上掉下來(lái),就可避免這類(lèi)問(wèn)題。在同等種類(lèi)的浴室鏡子,疏水鏡較好的鏡面具備很強的競爭力。
一、接觸角測量?jì)x應用范圍:
接觸角測量?jì)x主要應用于石油、化工、造紙、涂料、農藥、材料粘結劑、陶瓷、洗滌劑、高分子顏料、電線(xiàn)電纜、紡織、染料、建筑材料防水、浮法選礦、焊接、衛生等眾多領(lǐng)域。
二、接觸測量?jì)x的應用領(lǐng)域
2.1.在潤滑油的特性標定中,檢驗各中重油、潤滑油的黏附及潤濕關(guān)系。
2.2.在印刷行業(yè)中,檢驗印刷油墨、金屬、紙張之間的付著(zhù)、黏結潤濕關(guān)系。
2.3.在建筑防水工作中,檢驗經(jīng)硅酸樹(shù)脂處理的紡織物的防水性能。
2.4.在浮選工作中,檢驗用沸騰法選擇礦物微粒在油水混合物中沾化吸附能力。
2.5.在搪瓷工業(yè)中,檢驗溶化的硅化物對金屬表面的粘化附著(zhù)力。
2.6.在活性試劑表面特性測定中,檢查液體試劑的滲透、生銹特性。
2.7.檢驗金屬表面的脫脂,清潔,老化,親水等情況及薄膜表面上的吸附特性。
2.8.在科學(xué)研究中,檢驗發(fā)射出的彈皮與空氣中雨霧的附著(zhù)、潤濕特性。
三、接觸角測量?jì)x的特性與應用
金屬材料應用:很多場(chǎng)合金屬材料需要疏水效果,金屬本身是親水的,對金屬進(jìn)行改性后的效果,需要用到接觸角測量?jì)x進(jìn)行評估。而一些水下作用用的金屬材料,為了防銹,耐用,進(jìn)行表面改性后接觸角高達158度,通過(guò)接觸角的測試,完美的闡述疏水材料的實(shí)際應用過(guò)程。
仿生材料,纖維紡織應用:荷葉的疏水效果非常好,都在模仿荷葉的表面結構制造各種疏水材料,象沖鋒衣,潛水服,泳衣這些纖維紡織品都在進(jìn)行表面改性,從而達到人們所需要的目的。奧運會(huì )上的游泳一部分原因是他們苦練游泳技能,一方向是一件完美的超疏水的游泳服。
透明性的超疏水表面由于在眼鏡,汽車(chē)玻璃,窗戶(hù)等涂層上的重要應用而引起了人們的廣泛關(guān)注。當考慮到粗糙度的因素時(shí),疏水性和透明性是兩個(gè)互為競爭的性質(zhì),因為表面粗糙度的增加可以增強表面的疏水性,但由于光散射損失而降低其透明性,一般來(lái)說(shuō),透明性薄膜的表面粗糙度較小,而表面的疏水性會(huì )隨著(zhù)表面粗糙度的減小而下降,因此,為了得到即透明又疏水的薄膜,就要對表面的粗糙度進(jìn)行有效的控制。
構建合適的粗糙表面是滿(mǎn)足這兩種性能的重要在因素。如前所述,利用等離子體處理,升華,相分離,化學(xué)氣相沉積等方法構建粗糙表面。通過(guò)調整表面粗糙度及表面化學(xué)修飾,都可以得到透明的超疏水表面。
減反射性是另一個(gè)重要光學(xué)性能,在眼鏡以及覆蓋太陽(yáng)能電池的玻璃等表面具有重要的作用。盡管減反射薄膜已經(jīng)被地開(kāi)發(fā)出來(lái),但是具有超疏水性的減反射膜卻很少有人關(guān)注。
超疏水性表面有著(zhù)用途,如將其涂覆于微流體管道的內壁可以降低微量液體通過(guò)時(shí)的陰力并減少損失,將超疏水表面涂層用于衛星接收的天線(xiàn)上,可以避免因天線(xiàn)上的積雪而造成通訊質(zhì)量變差或中斷。用于水中運輸工具或水下核潛艇上??梢詼p少水的陰力,提高行駛速度。
用于微量注射器針尖上,可以*消除昂貴的藥品在針尖上的黏附及由此帶來(lái)的對針尖的污染??傊?,超疏水性表面因其廣泛的應用前景而備受關(guān)注。近年來(lái)已經(jīng)成為界面材料研究中的一大熱點(diǎn),并已逐漸發(fā)展了多種有效的制備方法。
但是在超疏水表面的研究領(lǐng)域還存在著(zhù)一些技術(shù)難題,如超疏水表面的經(jīng)濟實(shí)用性,耐摩擦性,牢固性,隨著(zhù)科研人員的共同努力,加上與接觸角測量?jì)x的配套使用,相信能夠開(kāi)發(fā)出更多性能超疏水表面。
四·技術(shù)規格
接觸角主機 | |
外形尺寸 | 800mm(長(cháng))*190mm(寬)* 640mm(高) |
重量 | 21KG |
電源 | 220V / 60HZ |
光源系統 | |
光源 | 密集LED可調節藍色基調工業(yè)級冷光源 |
壽命 | 使用壽命達貳萬(wàn)伍仟小時(shí)以上 |
注射單元 | |
注射器 | 配套高精密石英注射器、容量500μL |
滴液 | 軟件控制自動(dòng)進(jìn)液,精度高達0.01μL |
注射單元移動(dòng) | 上下50mm; 左右50mm |
采集系統 | |
CCD | 高速工業(yè)級芯片、25幀/S、130W像素 |
鏡頭 | 0.7-4.5倍高清工業(yè)級連續變倍式顯微鏡 |
采集系統調節 | 前后50mm(3mm微調)、視角角度可調(平視、俯視、仰視、360°旋轉等多視角觀(guān)察) |
樣品臺裝置 | |
工作臺面尺寸 | 160mm*200mm |
樣品尺寸 | 6寸 |
樣品臺移動(dòng) | 前后移動(dòng) 手動(dòng),行程60mm,精度0.1mm 左右移動(dòng) 手動(dòng),行程35mm,精度0.1mm 上下移動(dòng) 手動(dòng),行程80mm,精度0.1mm |
分析軟件 | |
接觸角測量范圍 | 0-180° |
接觸角測量精度 | ±0.1° |
表界面張力測量范圍 | 0-2000mN/m |
表界面張力測量精度 | 0.01 mN/m |
分析軟件功能 | 1、接觸角測量分析軟件自動(dòng)擬合法(一鍵自動(dòng)擬合, 不存在人工誤差)包括:圓法擬合、橢圓/斜橢圓擬合法、LY、微分橢圓法/微 分圓法; 2、動(dòng)態(tài)接觸角擬合(批量擬合多張圖像)包括:潤濕性能測試視頻連續擬合計算
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