動態接觸角測試儀系統

動態接觸角測試儀系統

接觸角測試儀分析如何實現測量靜態和動態接觸角
　　楊氏方程式僅適用于具有光滑，惰性，均勻和無孔表面的理想固體。然而，表面粗糙度和化學異質性通常存在于實際表面上，因此，接觸角的準確確定是具有挑戰性的，因為表面凹凸可能會導致接觸角滯后。靜態接觸角通常被定義為各個接觸角測量的平均值。然而，由于真實表面的不規則性，這可能會導致很大的誤差。動態接觸角是可能的接觸角范圍的極值，并且當三相邊界運動時它們發生。動態接觸角提供有關表面形貌和均勻性的信息。
　　如何測量靜態，動態接觸角？

　　將固體表面連接到平衡鉤上并浸入測試液體中以計算前進的接觸角。然后將固體從測試液體提起，并且可以計算后退角度。
　　有兩種測量動態接觸角的方法，圓法和橢圓法。動態接觸角可以通過使用分配器擴大（前進接觸角）和減小（后退接觸角）液滴尺寸或通過傾斜樣品臺來測量，使得樣品和位于其頂部的液滴傾斜。
　　傾斜支架也可用于測量表面的滾降角度。滾降角是指液滴從表面滾下的固體表面的傾斜角度。滾降角度主要用于表征超疏水表面。
　　各種材料是研究流體行為的科學領域（液體和氣體）接觸角行為。流體顯著不同在微型設備中由于表面與體積的增加比。因素如表面張力和流體阻力開始統治制度。接觸角的主要應用領域是在制藥和生物研究以及診斷方面，盡管應用也可以在能源和電子領域找到部門。接觸角是一個快速發展的領域正處于研究實驗室進入的階段產品。相比標準尺寸的氣相色譜，這些芯片較小尺寸并且需要較低的液體體積，導致更少的浪費，更低的試劑成本和更少的診斷所需的樣品。更快的分析和響應時間也可以實現擴散距離和快速加熱和冷卻。幾個不同功能，如樣品預處理，分離和檢測可以集成在同一個芯片上。由于表面與體積的比例高，表面起著關鍵的作用本質上是疏水性的底物。接觸角度利用測量來研究有效性和穩定性的測試。接觸角測量也是用作質量控制工具，例如評價質量微流控芯片上的功能涂層。
　　實現了不同的靜態接觸角通過等離子體處理和表面涂層。呈現結果可以得出結論，支柱具有顯著的效果在填充時間較高的接觸角值。然而當靜態接觸角低時，效果不明顯。一些金屬（例如鋁或鎂）涂覆有鈍化氧化物層并且在粘合劑接觸之前需要激活處理。作為假體材料的鈦也經過預處理，以提高生物相容性，這是由于生物材料（例如膠原）的增加的粘附力。各種處理方法影響表面自由能或粗糙度的增加，由此潤濕性和粘附性都得到改善。
　　我們的測量儀器可以根據與多種液體的接觸角來測量表面自由能。這樣做時，表面自由能的極性和色散部分都被確定。結合測量涂層物質的表面張力，這可以確定粘附力的工作作為粘附的量度。通過分別測量相鄰相，可以使涂層物質的組成與預處理過程匹配。
　　當潤濕過程中的接觸角（前進角）與脫濕時的接觸角（后退角）比較時，可以看到粗糙度對潤濕性的影響。

　　如果要回答靜態接觸角和動態接觸角的區別問題，可以從概念上去進行分析。靜態接觸角：當液體在固體表面達到平衡時，氣液的界線與液固的界線之間的夾角稱為接觸角，此時為靜態接觸角；而動態接觸角，有多種狀態定義：其一，對于讓處于非平衡狀態的液滴在固體表面上自由鋪展，動態接觸角又分為前進角和后退角，這里可以適當附上前進后退角的概念，測試前進后退角是針對于疏水材料，親水材料測試無意義。其二，液體在固體表面接觸角隨時間變化而變化的過程，也是動態接觸角。以上可以看出，靜態和動態接觸角區別分別是在液滴平衡和非平衡狀態下去做的實驗測試。

接觸角測量儀定義為在固、液、氣三相交界面處，氣-液相界面與固-液相界面之間的夾角，水滴角是顯示固體表面濕度的尺度，利用大部分固著物液滴進行測定，低接觸角表示濕度高（親水性）表面易粘貼。高接觸水滴角表示表面顯示疏水性，表面有機污染較重或表面附著力差。

研究級光學接觸角測量儀應用領域

1）、金屬焊接過程中，檢測焊劑對金屬的附著力；

2）、印刷行業油墨、金屬、紙張之間的附著力；

3）、粘貼劑與固體間的粘接程度研究；

4）、航天工業空中雨霧對飛機基體的潤濕程度檢測；

5）、科學中彈片在空氣中與雨霧接觸角的測定；

6）、石油開采過程中，注入添加劑與原油中固體前進角，后退角的測定；

7）、納米材料與不同活性劑間濕潤性的測定、研究；

8）、鋁箔親水角的測定；

9）、凸凹眼鏡片親水性、疏水性測定

10）、包裝用品污染程度測定等等

技術參數

1）、.滴定方式：靜滴法

2）、測量方法：量角法，量高法，切線法等

3）、載物平臺系統

載物臺尺寸：100×130mm2

4）、光學系統

①物鏡變倍范圍：0.7--4.5X

③總放大倍數：12.6~81X（以17寸顯示器，0.5 X適配目鏡為例）

④圖像放大方式：連續變焦

5）、 光源

①LED冷光源，白色

②工作電源：DC3.1V，200mA

6）、 微量進樣器：0~100μl,每格2μl 或 0~50μl,每格1μl

7）、攝像頭

①COMS傳感器

②有效像素：1280×1024或自選

③幀率：30fps

8)、電源：DC5v功耗：5w

9）、角度測量精度：0.1°

10）、圖像采集方式：照相：單幅，多幅**10幅）；錄像。在播放器中支持單幀、連續幀的采集。

11）、電腦配置

WinXP以上計算機操作系統

顯示器：17吋

12）、輸入電源：AC220V，5A

13）、儀器外形尺寸：640×200×480mm