captive bubble 法(懸泡法)是晟鼎精密接觸角測量儀針對特殊樣品(如多孔材料、粉末壓片、透明薄膜)開發的測量方法,關鍵是將氣泡捕獲在浸沒于液體中的固體樣品表面,通過分析氣泡與固體界面的接觸角,間接獲取固體表面的潤濕性能,解決了 sessile drop 法無法測量多孔或高吸水材料的局限。其原理與 sessile drop 法相反:將固體樣品浸沒在液體池中(液體通常為水或乙醇),通過氣泡發生器在樣品表面產生 1-3μL 的氣泡,氣泡附著在樣品表面形成穩定形態后,軟件分析氣泡輪廓與固體表面的夾角,即為接觸角(與 sessile drop 法測量結果互補)。適用于科研院所、高校實驗室及企業研發中心使用。sdc-200接觸角測量儀技術指導
接觸角分為靜態接觸角和動態接觸角。靜態接觸角是指液體與固體表面相接觸時,所形成的接觸角,不隨時間變化。接觸角測量儀可以通過將固體樣品放置在水滴上并記錄其與固體表面接觸時的水滴形狀來測量靜態接觸角。該儀器會自動計算出水滴與固體表面之間的夾角,從而得到靜態接觸角的值。該設備功能齊全、拓展性能非常高的接觸角產品,具有出色的靜態、動態接觸角分析功能,能解決常規接觸角測量,表/界面張力測量中的問題,可以出色的完成研究性的應用。廣東電極片接觸角測量儀原理專業軟件可自動擬合輪廓并計算接觸角數值。

以 Owens-Wendt 模型為例,需測量水(極性液體)與二碘甲烷(非極性液體)的接觸角,代入模型公式計算固體表面的色散分量(γ^d_s)與極性分量(γ^p_s),總表面自由能 γ^t_s = γ^d_s + γ^p_s。該功能的研發價值體現在三方面:一是判斷材料表面的化學組成,如極性分量占比高說明材料表面含極性基團(如羥基、羧基),色散分量占比高則說明含非極性基團(如烷基);二是指導材料表面改性,如通過對比改性前后的表面自由能變化,評估改性工藝(如等離子處理、涂層)的效果;三是預測材料的應用性能,如表面自由能與粘合劑的附著力、涂料的鋪展性密切相關,可通過表面自由能數據優化產品配方。某高分子材料企業通過晟鼎接觸角測量儀計算材料表面自由能,發現等離子處理后材料的極性分量從 10mJ/m2 提升至 35mJ/m2,據此優化處理參數,使材料與粘合劑的附著力提升 40%,明顯提升產品性能。
在半導體晶圓制造中,清洗工藝的質量直接影響器件性能(如接觸電阻、擊穿電壓),晟鼎精密接觸角測量儀作為清洗質量的檢測設備,通過測量水在晶圓表面的接觸角,判斷晶圓表面的清潔度(殘留污染物會導致接觸角異常),確保清洗工藝達標。半導體晶圓(如硅晶圓、GaAs 晶圓)在切割、研磨、光刻等工序后,表面易殘留光刻膠、金屬離子、有機污染物,若清洗不徹底,會導致后續工藝(如鍍膜、離子注入)出現缺陷,影響器件良品率。接觸角測量的判斷邏輯是:清潔的晶圓表面(如硅晶圓)因存在羥基(-OH),水在其表面的接觸角通常<10°(親水性強);若表面存在污染物(如光刻膠殘留),會破壞羥基結構,導致接觸角增大(如>30°),說明清洗不徹底。表面自由能是物體表面分子間作用力的體現,它是由極性分量及色散分量兩種能量組成。

常用的計算模型包括 Owens-Wendt 模型、Van Oss-Chaudhury-Good 模型(簡稱 VCG 模型):Owens-Wendt 模型適用于多數低能固體材料(如高分子材料),需測量 2 種液體(1 種極性液體,如蒸餾水;1 種非極性液體,如二碘甲烷)的接觸角,通過建立二元方程組求解色散分量與極性分量,總表面自由能為兩者之和;VCG 模型適用于含酸堿基團的材料(如金屬氧化物、生物材料),需測量 3 種液體(極性、非極性、兩性液體)的接觸角,可同時計算色散分量、極性分量及 Lewis 酸堿分量,更多方面反映固體表面的化學特性。該功能通過軟件自動實現數據運算,無需人工干預,計算結果精度可達 ±1mJ/m2,為材料表面性能的定量分析提供了科學依據。接觸角測試儀是一種用于實時評估表面相互作用分析的儀器,可獲得表面潤濕性能,親水性能的各項指標。重慶大尺寸接觸角測量儀售后服務
晟鼎接觸角測量儀采用先進光學系統,成像清晰穩定。sdc-200接觸角測量儀技術指導
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。sdc-200接觸角測量儀技術指導