裝飾材料接觸角

概述（Summary）

接觸角（Contact angle）是指在氣、液、固三相交點處所作的氣-液界面的切線，此切線在液體一方的與固-液交界線之間的夾角θ，接觸角測量是表面性能檢測的主要方法

裝飾材料接觸角測試儀是采用光學成像的原理，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、前進后退角、表面能等性能，設備采用全自動進液裝置，性價比高、拓展性強、功能全面、可滿足各種常規測量需求，目前已經使用在眾多高校院所及企業。

應用（Application）

接觸角測量儀應用于各個行業領域，在手機制造、玻璃制造、表面處理、材料研究、化學化工、半導體制造、涂料油墨、電子電路、紡織纖維、生物等領域，接觸角測量已經成為了一項評估表面性能的儀器。

（部分測試功能需要選購附件完成）

1. 液體在固體表面的鋪展、滲透、吸收等潤濕行為，座滴法測量靜態接觸角；

2. 材料在固體表面的前進角、后退角、接觸角滯后、滾動角、動態接觸角測量；

3. 吸收材料的連續實時研究及過程記錄，接觸角隨時間變化曲線分析；

4. 各種材料的接觸角測量，如粉末、彎曲曲面、超疏水/超親水樣品；

5. 附著滴法測試材料浸沒在液體中的接觸角測試；

6. 懸滴法測量各種液體表界面張力及其極性、色散分量；

7. 計算固體表面自由能（Surface free energy），及其極性色散分量分析；

分析體在固體表面的粘附功（Adhersion），評估固體表面均勻性、清潔度等。

如上圖、接觸角測量儀主要由光源、注射單元、樣品臺、采集系統、分析軟件五大部分組成，設備采用光學成像的原理。

光源采用密集LED冷光設計，發光均勻，圖像清洗，壽命長；

注射單元采用高精度注射泵進液，由軟件定量定速控制，滴液穩定，精度高達0.01微升；

樣品臺采用三維手動精調平臺，操作靈活，定位準確，樣品臺可根據實際樣品尺寸定制；

采集系統采用黑白CCD相機，拍攝穩定，圖像清晰，真實可靠，鏡頭采用工業級配置，0.7-4.5倍放大可調，成像無畸形失真；

分析軟件功能強大，具備一鍵式全自動擬合能力，滿足各種液滴形態的準確擬合;

界面接觸角檢測儀

1)當θ=0，*潤濕；
2)當θ﹤90°，部分潤濕或潤濕；
3)當θ=90°，是潤濕與否的分界線；
4)當θ﹥90°，不潤濕；
5)當θ=180°，*不潤濕。
潤濕性問題與采礦浮選、石油開采、紡織印染、農藥加工、感光膠片生產、油漆配方以及防水、洗滌等都有密切關系。

接觸角是指在氣、液、固三相交點處所作的氣-液界面的切線與固-液交界線之間的夾角θ，是潤濕程度的量度。若θ<90°，則固體是親液的，即液體可潤濕固體，其角越小，潤濕性越好；若θ>90°，則固體是憎液的，即液體不潤濕固體，容易在表面上移動，不能進入毛細孔。

    3. 通俗概括

接觸角并不復雜，就是液滴在固體表面自然形成的半圓形態相對于固體平面的外切線。接觸角的應用非常廣泛，甚至可以說涉及到身邊的每個細節，比如我們希望汽車玻璃上不沾雨水、但反之我們希望汽車鋼板上的油漆脫落。其他比如農藥和蔬菜葉面、涂料和內外墻面、絕緣油和絕緣材料、納米材料表面改性等等，從教學科研、工農業生產到日常生活，舉不勝舉。

運用領域

運用 教育科研  化妝品、選礦、造紙、衛生、建筑材料、環境保護、海洋、化工、石油、噴涂、油漆油墨、印染、紡織、光學、液晶顯示器  太陽能等行業
1.   接觸角測量范圍：0～180°

2.   滾動角測量范圍：0～360°(選配，如需要可以選擇SCI3000F型)

3.   接觸角分辨率：0.01°

4.   接觸角測值精度：±0.1°(θ/2 法)

5.   表面張力測試方法：懸滴法

6.   表面張力測試范圍：0～1000mN/m

7.   表面張力測試分辨率：0.01mN/m

8.   儀器尺寸及重量：245Wx530Dx450H  mm  12 kg

9.   電源：AC220—240V  50HZ
（一） 樣品臺及其控制：
1、樣品臺移動：三維控制，XY行程：手動±50mm 精度：0.1mm  Z行程：手動 25mm 精度：0.01mm

2、樣品臺大小：70*100mm

3、樣品臺旋轉：360°滾動角測試平臺 (選配)

4、儀器水平控制：樣品臺水平控制、鏡頭水平控制和整機四腳水平

（二） 進液系統及其控制：
1、進液系統：手控制注射泵系統

2、進液器： 50ul、100ul進樣器一套

3、針頭： 0.7mm 標準針頭、0.14mm超細針頭及疏水針頭一套

4、進樣器控制：XY 行程：手動 12.5mm*12.5mm  0.01mm精度

               Z行程：手動25mm 0.01mm精度 實現移液及焦距對焦功能

5、進樣模式：程序設置進樣區域，多點自動按序拍攝，統一分析計算，自動得到數據，一鍵出結果。

（三） 成像系統及其控制：
1、鏡頭控制：一維俯仰控制

2、鏡頭：高性能工業連續放大鏡頭，0.7-5X光學放大，有效像素55 -320 pixel/mm

3、相機系統：工業級超低照度CCD系統（專業），放大倍數可達 60 倍

4、水平解析度：750線，0.0005Lux照度

5、相機通訊：進口芯片系列CCD，25幀/秒（60幀/秒）的速度，或更高幀率

6、分辨率（低）：1280*1024

7、背景光：連續可調亮度LED冷光源 ，50個左右高亮度LED燈，亞克力遮光片技術，發光均勻。

軟件指標：
1、接觸角分析方法:

6種： 量高法、五點擬合法、量角法、插板計算法、懸滴擬合法、自動影像分析法等

2、可測靜態接觸角、動態接觸角（滾動角）、前進接觸角、后退接觸角、液滴表面張力、表面自由能和數據統計分析

3、接觸角數據取得方式：全自動測值和人工修整相結合。按測試，軟件自動拍照-查找敏感點-計算接觸角值-顯示計算結果，整個過程無須人工干預，以降低人為因素影響

4、接觸角量測技術：數學模型擬合與真實液滴外廓實際量測相結合，解決非對稱圖像測值問題

5、測試液滴狀態，共4種：懸滴法(Pendant Drop/測表面張力)、停滴法(Sessile Drop)（2/3態）、氣泡虜獲法、插板法等

6、曲面修正：上凸曲面、下凹曲面、表面粗糙度修正

7、動/靜態接觸角測試，可測試前進和后退角，傾斜角和滾動角值（需要加配旋轉平臺）

8、拍攝圖像方法：單張或60幀/秒連續拍攝

9、左右接觸角值分別計算與比較功能，軟件自動求取平均接觸角

10、強大的數據庫管理功能：備份、壓縮、導出EXCEL表格，測值以及曲線擬合結果均可保存到導出的圖片上，直觀明了。

11、視頻錄相功能：錄制AVI格式影視圖像，可用于PPT文件制作

12、多種表面自由能估算模型，至少有9種表面自由能估算模型，不但能分析低能固體表面，也能分析高能固體表面