接觸角作為潤濕性的指標(biāo)非常直觀和易于理解,已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域,作為表面潤濕性能的評(píng)價(jià)方法,使用接觸角測量儀器可以測量,平面,彎曲和非水平表面的接觸角。
什么是接觸角?
? 如果將液體放在固體表面上,則會(huì)由于其本身的表面張力而變圓,接觸角測量儀作為潤濕性的指標(biāo)非常直觀和易于理解,已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域,作為表面潤濕性能的評(píng)價(jià)方法。
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接觸角的測量方法:
θ/ 2法(半角法,寬高法)
θ/ 2方法通常用于測量接觸角。
接觸角由下面給出的等式確定。液滴的半徑r和高度h。
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此外,接觸角是從連接左端和右端的直線與液滴的頂點(diǎn)相對(duì)于固體表面的角度獲得的。
在θ/ 2方法中,由于假設(shè)液滴的形狀是假想圓的輪廓的一部分,所以可以忽略重力的影響的微小液滴進(jìn)行測量。
這也可以通過計(jì)算機(jī)分析快速處理,因?yàn)樗且粋€(gè)簡單的計(jì)算。
切線方法:
? 在接觸角測量軟件還不成熟的時(shí)候,廠家都會(huì)使用此方法,假設(shè)液滴的形狀是假想圓的輪廓的一部分。該方法獲得虛圓的中心,并將接觸角確定為與圓相切的角和直線。從下圖可以看出,三個(gè)弧點(diǎn)L1,L2和L3形成虛圓。切線m和下降基線l之間的角度是左接觸角??梢允褂命c(diǎn)R1,R2和R3以相同的方式測量右接觸角。
? 接觸角被確定為左端點(diǎn)和右端點(diǎn)的平均值。相反,使用切線方法,可以獨(dú)立地確定左端點(diǎn)和右端點(diǎn)的接觸角。因此,根據(jù)固體表面的狀態(tài),當(dāng)左右液滴的值發(fā)生變化時(shí),是有效的測量方法。
曲線擬合法
? ?假設(shè)液滴的輪廓形狀形成真圓或橢圓的一部分,則使用給定間隔內(nèi)的所有觀察值(擬合部分)的坐標(biāo)來執(zhí)行最小二乘法。該計(jì)算確定了正圓或橢圓參數(shù),并計(jì)算了端點(diǎn)的接觸角微分系數(shù)。??
? ?使用切線方法,假設(shè)一個(gè)完整的圓形為輪廓形狀。然而,與擬合完整圓的結(jié)果相比,第二個(gè)是更好的擬合圓,因?yàn)樗鼘?duì)于較小的變化使用更多的坐標(biāo)。
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使用接觸角測量儀器可以測量:
1、平面,彎曲和非水平表面的接觸角。
2、表面能(表面張力)的底物(分別為液體)計(jì)算極性或AB,分散或LW,單極性酸和單極性堿性成分
3、不同水平濕度下的接觸角和表面能,并控制蒸汽的飽和度
4、油對(duì)土壤或金屬的去油
5、表面活性劑的效率?
? ? 晟鼎精密SDC系列是一種強(qiáng)大的模塊化和堅(jiān)固的科學(xué)儀器,致力于表面化學(xué)研究。表面質(zhì)量控制,在許多工業(yè)過程中,需要諸如涂層或等離子體處理的表面處理來調(diào)節(jié)粘合性和潤濕性。在這些表面的質(zhì)量控制(QC)中,在施加表面處理之前或之后可以使用簡單的接觸角測量,以確保平滑的工藝運(yùn)行性能最大限度地減少浪費(fèi)并確保產(chǎn)品的質(zhì)量水平。?
? ? 表面的接觸角可用于多個(gè)加工步驟的QC:測試前,要保證表面清潔,表面處理后,確保所需的處理水平和/或涂層均勻性,解決粘著和潤濕性相關(guān)的質(zhì)量控制問題,接觸角特別適用于表面質(zhì)量控制目的,它是最表面敏感的技術(shù)之一,簡單,快速,易于使用,獨(dú)立于用戶,特別是自動(dòng)化給出數(shù)量,使之擁有成熟,科學(xué)的質(zhì)量控制方法。
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