一、概述
????? 液體在與固體接觸時(shí),沿固體表面擴(kuò)展的現(xiàn)象。又稱為液體潤(rùn)濕固體。通常用接觸角來(lái)反映潤(rùn)濕的程度。在液、固和氣三相的交界處作液體表面的切線與固體表面的切線(如圖),兩切線通過(guò)液體內(nèi)部所成的夾角θ即稱為接觸角。當(dāng)θ為銳角時(shí),液體在固體表面上擴(kuò)展,即液體潤(rùn)濕固體;θ=0時(shí),叫做完全潤(rùn)濕;θ為鈍角時(shí),液體表面收縮而不擴(kuò)展,液體不潤(rùn)濕固體,簡(jiǎn)稱不潤(rùn)濕;當(dāng)θ=π時(shí),稱為完全不潤(rùn)濕。接觸角θ是描述液、固和氣三相交界處性質(zhì)的一個(gè)重要的物理量。(以上信息摘抄自百度百科)
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???? 作為潤(rùn)濕現(xiàn)象的一種研究方法,接觸角的研究長(zhǎng)期以來(lái)一直停留在某個(gè)階段。以前,當(dāng)人們需要用到接觸角測(cè)量?jī)x時(shí),多半是從國(guó)外采購(gòu),國(guó)內(nèi)的一些廠家還沒(méi)有完全形成完整常規(guī)的研究,晟鼎精密基于長(zhǎng)期服務(wù)國(guó)內(nèi)外接觸角測(cè)量?jī)x應(yīng)用的客戶的經(jīng)驗(yàn),全力提升我們的研究實(shí)力,現(xiàn)完全自主開發(fā)接觸角測(cè)量?jī)x硬件及分析軟件,晟鼎精密在接觸角分析領(lǐng)域取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。
固體表面特殊的潤(rùn)濕性對(duì)自清潔,防輻射,微液體等領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用價(jià)值,液體在固體表面的潤(rùn)濕性能一般采用切線法,寬高法,橢圓法,楊氏議程定義法來(lái)測(cè)量,接觸角可以定量描述表面的潤(rùn)濕性能,其測(cè)量可通過(guò)接觸角測(cè)量?jī)x直線測(cè)量。現(xiàn)在,生物啟發(fā)特殊潤(rùn)濕性能表面已經(jīng)吸引了廣泛的科學(xué)關(guān)注,無(wú)論是在基本理論研究方面還是在實(shí)際應(yīng)用方面。它已經(jīng)成為一個(gè)持續(xù)增加的熱門研究課題,受動(dòng)植物表面疏水性的啟發(fā),許多研究人員嘗試用各種方法模似了自然界中特殊潤(rùn)濕性能表面,集中在荷葉效應(yīng)啟發(fā)的自清潔表面。超疏水表面是指與水的接觸角大于150度的表面,隨著研究的不斷加深,研究學(xué)者發(fā)現(xiàn)影響接觸角穩(wěn)定的因素除平衡時(shí)間和溫度外,還有接觸角滯后和吸附作用,前進(jìn)接觸角,后退接觸角和接觸角滯后表征出水滴在固體表面的動(dòng)態(tài)行為,接觸角滯后與表面粘性緊密相關(guān),接觸角滯后越小,液滴越易從表面滴落,反之亦然。
二、接觸角分析技術(shù)所依據(jù)的成像硬件
接觸角測(cè)量?jī)x的硬件設(shè)計(jì)主要影響到接觸角分析過(guò)程的成像效果。我們從設(shè)備的CCD,光源,樣品平臺(tái),注液部分,每一個(gè)細(xì)節(jié)都考慮到操作人性化,測(cè)試精準(zhǔn)化。接觸角分析技術(shù)指成像后對(duì)圖像進(jìn)行分析并測(cè)值接觸角值的技術(shù)。長(zhǎng)期以來(lái),接觸角分析技術(shù)一直是決定接觸角測(cè)量?jī)x口碑及品牌的重要關(guān)注點(diǎn)。可以說(shuō),接觸角分析技術(shù)是接觸角測(cè)量?jī)x核心的核心。
簡(jiǎn)單擬合曲線的接觸角分析技術(shù),試圖通過(guò)擬合曲線來(lái)分析接觸角值。德國(guó)和日本均采用過(guò)本技術(shù),包括:(1)切線法;(2)圓法,寬高法(3)橢圓法(4)微分圓法,微分橢圓法。
晟鼎精密在接觸角分析技術(shù)上取得了突破性發(fā)展。我們不依據(jù)任何理論假設(shè),基于實(shí)際圖像成像,采用曲線尺擬合的方法分析接觸角值。在本方法中,我們把曲線定義為一個(gè)不均均的多花鍵組成的曲線尺,建立在圖像分析中立體花鍵的分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合曲線的彈性(像素離形性)以及內(nèi)聚力(固液體系分子內(nèi)聚力),分析接觸角值。采用本方法,我們真正實(shí)現(xiàn)了分析各種形狀的接觸角值,包括前進(jìn)、后退角,不規(guī)則圖像的接觸角等。測(cè)值范圍護(hù)大到4-180度,精度可真正達(dá)到0.02度。
三、現(xiàn)有接觸角測(cè)量?jī)x應(yīng)用的接觸角分析技術(shù)分析:
基于我們的分析,結(jié)合現(xiàn)有接觸角分析技術(shù),我們認(rèn)為國(guó)內(nèi)外的接觸角測(cè)量?jī)x所應(yīng)用的分析技術(shù)基本可以總結(jié)如下:
1、簡(jiǎn)單的角度分析儀階段:主要指國(guó)內(nèi)的接觸角測(cè)量?jī)x,一些廠家的分析方法只是簡(jiǎn)單的角度分析,全基本無(wú)法實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)接觸角計(jì)算。
2、標(biāo)準(zhǔn)接觸角測(cè)量?jī)x階段:國(guó)外的接觸角測(cè)量?jī)x包括德國(guó)、美國(guó)FTA、韓國(guó)SEO的儀等均是采用第三階段的接觸角分析技術(shù)和第二階段的接觸角分析技術(shù)。國(guó)內(nèi)高端品牌是第二階段的接觸角測(cè)量?jī)x。
3、高級(jí)接觸角測(cè)量?jī)x階段:晟鼎精密提供曲線尺與液滴外形輪廓分析技術(shù),全面提升了接觸角分析的精度與準(zhǔn)度。
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四、接觸角測(cè)量?jī)x測(cè)試精度受基準(zhǔn)水平線確認(rèn)的準(zhǔn)確性影響
水平基準(zhǔn)線的問(wèn)題將會(huì)影響到接觸角測(cè)試的整個(gè)過(guò)程。而接觸角測(cè)量?jī)x測(cè)試過(guò)程中決定水平線的關(guān)鍵在于如下幾個(gè)方面:?
(1)良好的影像采集技術(shù);?
(2)良好的光學(xué)系統(tǒng);
(3) 訓(xùn)練有素的操作者。
?但無(wú)論如何,確定好水平線,是接觸角測(cè)量?jī)x測(cè)值的最為關(guān)鍵的一步。接觸角測(cè)量?jī)x測(cè)值精度受表面潔凈度與均勻度影響。原來(lái)客戶在操作接觸角測(cè)量?jī)x時(shí),需要手動(dòng)找基線,對(duì)于不太熟悉的操作者,很多時(shí)候會(huì)國(guó)為基線不準(zhǔn)確導(dǎo)致測(cè)試數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確,晟鼎精密的軟件可實(shí)現(xiàn)一鍵式測(cè)試,無(wú)需手動(dòng)找基線。
五、樣品表面潔凈度會(huì)影響測(cè)試結(jié)果么?
許多客戶在實(shí)測(cè)過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生這樣的問(wèn)題,在不同儀器上測(cè)試過(guò)后的水滴角數(shù)值不同。這個(gè)問(wèn)題上面我們討論了很多,但必須一而再的提出。您可以多點(diǎn)測(cè)值,看看是否不一樣,若誤差較大,則說(shuō)明表面肯定存在問(wèn)題。?所以在測(cè)試中必須確認(rèn)是同一批次的樣品。當(dāng)然,也可以采用等離子清洗的方式實(shí)現(xiàn)控制表面清潔度的目的。
接觸角測(cè)量?jī)x使用需求和精度要求:接觸角測(cè)量?jī)x的精度不能一概機(jī)而論,采用不同方法的接觸角測(cè)量?jī)x有不同的精度。正像前面描述的一樣,不同方法的接觸角測(cè)量?jī)x均有其用途和精度,關(guān)鍵是視客戶的具體應(yīng)用需求而定。但總體而言,接觸角測(cè)量?jī)x的精度主要體現(xiàn)在有效像素?cái)?shù),接觸角測(cè)量?jī)x光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)合理性等各個(gè)方面。具體建議客戶可以試測(cè)部分樣品后再?zèng)Q定采購(gòu)何種接觸角測(cè)量?jī)x。
同時(shí),由于接觸角測(cè)量?jī)x的主機(jī)設(shè)計(jì)并非對(duì)所有樣品都適合,所以,你一定要考慮到您的樣品的本身。如:
(1)樣品的尺寸大小。
(2)樣品的外形。
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六、接觸角測(cè)量?jī)x選購(gòu)概括:
結(jié)合我們的行業(yè)經(jīng)驗(yàn),我們認(rèn)為接觸角測(cè)量?jī)x的選購(gòu)?fù)ǔ8爬ǘ钥梢詮娜缦聨讉€(gè)方面總體入手。
第一,您想完成什么測(cè)試目的?您的樣品尺寸及形狀是怎樣的?
第二,您了解的接觸角測(cè)試技術(shù)有哪些?這些技術(shù)您可能通過(guò)如下陳述基本有所掌握。
第三,您對(duì)供應(yīng)商是否了解?
第四,您的預(yù)算如何?
? 晟鼎精密儀器的合作客戶
高校用戶有:華南理工大學(xué),廣東藥科大學(xué),深圳大學(xué),中國(guó)地質(zhì)大學(xué),遼寧化工大學(xué),重慶大學(xué)等等
研究院所有:北京航空制造研究所,清華大學(xué)天津高端裝備研究院,福建電力科學(xué)研究院等等
各大企業(yè)有:富士康,捷榮,勁勝,三星,華為,步步高,伯恩光學(xué),藍(lán)思科技,等等,
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與進(jìn)口接觸角測(cè)量?jī)x相比較,我們的不足:品牌影響力不夠大,硬件不及進(jìn)口儀器人性化。
與國(guó)產(chǎn)接觸角測(cè)量?jī)x相比較,我們的優(yōu)勢(shì):價(jià)格優(yōu)勢(shì),安裝,維修售后方便快捷,軟件優(yōu)勢(shì)。
如下幾點(diǎn)意見(jiàn)供您參考,你可以綜合考慮一下:
1、您的預(yù)算是否足夠。如果您的預(yù)算夠有10-30萬(wàn)左右,那么您考慮壹臺(tái)進(jìn)口的接觸角測(cè)量?jī)x也是一樣不錯(cuò)的選擇。但如果您有這個(gè)費(fèi)用,又想采購(gòu)壹臺(tái)比較有技術(shù)含量的儀器,我建議您考慮一下晟鼎精密。
2、您的測(cè)試需求是怎樣的。
事實(shí)上,這個(gè)我們已經(jīng)多次講了。但這個(gè)對(duì)您選購(gòu)儀器非常重要。有時(shí),您的測(cè)試需求有可能根本是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的需求,那么何苦化這錢買個(gè)貴的進(jìn)口儀器。當(dāng)然,排除您是一定相信國(guó)外的一定是好的儀器的信念。
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