表面自由能計(jì)算功能作為接觸角測量儀的重要擴(kuò)展功能,在材料研發(fā)、工藝優(yōu)化、質(zhì)量控制等環(huán)節(jié)具有重要應(yīng)用價(jià)值。在材料成分分析中,通過表面自由能各分量的占比,可判斷材料表面的化學(xué)組成與基團(tuán)分布:若極性分量占比高(如>30%),說明材料表面富含羥基(-OH)、羧基(-COOH)等極性基團(tuán);若色散分量占比高(如>70%),則表明材料表面以烷基、芳香基等非極性基團(tuán)為主,這一信息可直接指導(dǎo)材料合成工藝的優(yōu)化(如調(diào)整單體配比以引入目標(biāo)基團(tuán))。在表面改性評(píng)估中,通過對(duì)比改性前后的表面自由能變化,可量化改性工藝(如等離子處理、化學(xué)接枝、涂層)的效果:例如等離子處理后,材料極性分量從 10mJ/m2 提升至 35mJ/m2,說明改性有效引入了極性基團(tuán),表面親水性明顯增強(qiáng);若表面自由能總數(shù)值提升,表明材料表面活性提高,更易與其他物質(zhì)發(fā)生界面作用(如粘接、吸附)。接觸角測量儀評(píng)估電極電解液浸潤效果,助力電池研發(fā)。上海sindin接觸角測量儀品牌
這些材料如何通過接觸角測量呢?1、涂層技術(shù):在涂層工業(yè)中,接觸角測量可用于評(píng)估涂層的性能,例如涂層的附著力、耐腐蝕性以及防污性能。如薄膜材料需要親水性強(qiáng),需要用接觸角量化材料的疏水角度,從而進(jìn)行表面改性。2、接觸角在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用:在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,接觸角測量可以用于研究生物液體(如血液、細(xì)胞培養(yǎng)液)與生物材料(如假體、醫(yī)療設(shè)備)之間的相互作用,有助于了解生物界面的性質(zhì)。如果表面疏水,更有利于液滴能順利的滑落。3、半導(dǎo)體晶圓的潤濕性研究:接觸角測量被用于研究半導(dǎo)體晶圓材料表面的潤濕性能,作為下一道工序的應(yīng)用,即液滴在固體表面上展開或凝聚的能力。這對(duì)于理解液體在微納米尺度上的行為非常重要。4、納米技術(shù):在納米尺度的研究中,表面現(xiàn)象和液體行為變得更加明顯,接觸角測量可以幫助研究人員了解納米尺度上的液體-固體相互作用。5、材料表面性質(zhì)研究:接觸角測量可以用來研究材料的表面性質(zhì),比如固體表面的親水性或疏水性。這些信息對(duì)于選擇合適的材料、設(shè)計(jì)涂層以及改進(jìn)材料性能都非常有價(jià)值。上海光學(xué)接觸角測量儀規(guī)格尺寸晟鼎水滴角測量儀功能豐富、涵蓋了所有接觸角檢測的動(dòng)態(tài)分析功能。

sessile drop 法(座滴法)是晟鼎精密接觸角測量儀常用的測量方法,關(guān)鍵是將一定體積的液體(通常 1-5μL)滴落在固體樣品表面,形成穩(wěn)定的液滴后,通過圖像分析計(jì)算接觸角,適用于大多數(shù)固體材料(如板材、薄膜、涂層表面)的潤濕性能檢測,是材料研發(fā)與質(zhì)量控制的基礎(chǔ)方法。其操作流程分為三步:首先將樣品固定在樣品臺(tái),確保樣品表面水平(樣品臺(tái)水平度誤差≤0.1°),避免液滴因傾斜導(dǎo)致形狀變形;其次通過高精度微量進(jìn)樣器(精度 ±0.1μL)將液體滴落在樣品表面,等待 1-3 秒讓液滴穩(wěn)定(避免液滴未穩(wěn)定時(shí)測量導(dǎo)致誤差);然后啟動(dòng)相機(jī)采集液滴圖像,軟件通過邊緣檢測算法提取液滴輪廓,計(jì)算接觸角數(shù)值。sessile drop 法的優(yōu)勢(shì)在于操作簡便、適用范圍廣,可測量靜態(tài)接觸角(液滴穩(wěn)定后的接觸角)與動(dòng)態(tài)接觸角(液滴鋪展過程中的接觸角變化),滿足不同檢測需求。
水滴角測試儀的用途有很多,對(duì)各種材料均可進(jìn)行水滴角測試,得到具體的親水疏水?dāng)?shù)據(jù),從而為表面性能研究提供可靠的保障。下面,晟鼎精密為您列舉一些具體的應(yīng)用行業(yè),深度解析水滴角測試儀的應(yīng)用和用途:1、觸摸屏行業(yè):可潤濕性分析,品質(zhì)控制,通過實(shí)際的測試安排下一道工序的生產(chǎn)。親水性表面有利于鍍指紋油,鍍完指紋油過后出廠則需要疏水表面,要求水滴角度達(dá)到110度以上。手機(jī)觸摸屏通過等離子處理后,進(jìn)行AF噴涂,點(diǎn)膠等工序,水滴角測試可定量判斷清洗是否合格。處理后接觸角需在3度左右,采用簡單的滴水檢驗(yàn)無法測量,需使用接觸角測量儀進(jìn)行測量,更可以檢驗(yàn)不同工藝對(duì)清洗效果的影響。接觸角測量儀幫助企業(yè)建立表面性能質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。

動(dòng)態(tài)接觸角測量功能憑借對(duì)潤濕過程的動(dòng)態(tài)捕捉能力,在多個(gè)領(lǐng)域的工藝優(yōu)化與質(zhì)量控制中發(fā)揮重要作用。在涂料行業(yè),通過分析涂料液滴在基材表面的動(dòng)態(tài)接觸角曲線,評(píng)估涂料的流平性(接觸角下降速率越快,流平性越好),優(yōu)化涂料配方中的流平劑添加量;在膠粘劑研發(fā)中,通過測量膠粘劑液體在被粘物表面的動(dòng)態(tài)接觸角,判斷膠粘劑的潤濕速率,評(píng)估粘接強(qiáng)度(潤濕速率越快,初始粘接強(qiáng)度越高);在表面處理工藝優(yōu)化中,通過對(duì)比不同處理參數(shù)(如等離子處理時(shí)間、溫度)下的動(dòng)態(tài)接觸角曲線,確定比較好工藝參數(shù)(如處理 30 秒后,接觸角下降速率快且穩(wěn)定值比較低);在食品包裝材料檢測中,通過測量油脂在包裝表面的動(dòng)態(tài)接觸角,評(píng)估材料的抗油污能力(接觸角下降緩慢說明抗油污性能優(yōu));在醫(yī)用材料領(lǐng)域,通過測量體液在材料表面的動(dòng)態(tài)接觸角,分析材料的生物相容性(如血液在材料表面的接觸角下降速率適中,可減少血栓形成風(fēng)險(xiǎn))。該功能可結(jié)合軟件的曲線分析工具,實(shí)現(xiàn)峰值提取、斜率計(jì)算、數(shù)據(jù)對(duì)比,為工藝優(yōu)化提供量化依據(jù)。接觸角測量儀的溫濕度控制模塊模擬不同使用環(huán)境。重慶電極片接觸角測量儀有哪些
接觸角測量儀判斷清洗合格晶圓,水接觸角通常<10°。上海sindin接觸角測量儀品牌
晟鼎精密接觸角測量儀的表面自由能計(jì)算功能,基于表面物理化學(xué)中的界面張力理論,通過測量兩種或兩種以上已知表面張力的液體在固體表面的接觸角,結(jié)合特定數(shù)學(xué)模型計(jì)算固體表面的表面自由能及各分量(色散分量、極性分量、Lewis 酸堿分量),實(shí)現(xiàn)對(duì)固體表面性能的深度量化分析。其重要原理是:固體表面自由能由不同作用分量構(gòu)成,不同性質(zhì)的液體(極性、非極性)與固體表面的相互作用不同,通過測量多種液體的接觸角,可建立方程組求解各分量。常用的計(jì)算模型包括 Owens-Wendt 模型(適用于多數(shù)固體材料,需 2 種液體:極性 + 非極性)、Van Oss-Chaudhury-Good 模型(適用于含酸堿基團(tuán)的材料,需 3 種液體:極性、非極性、兩性液體)。例如采用 Owens-Wendt 模型時(shí),需測量蒸餾水(極性液體,表面張力已知)與二碘甲烷(非極性液體,表面張力已知)在樣品表面的接觸角,代入模型公式即可計(jì)算出固體表面的色散分量與極性分量,總表面自由能為兩者之和。該功能為材料表面性能的定量分析提供了科學(xué)依據(jù),避免通過接觸角單一數(shù)值判斷表面性能的局限性。上海sindin接觸角測量儀品牌