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TECHNICAL ARTICLES1.什么是接觸角
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。
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。
潤濕角測試儀潤濕性問題與采礦浮選、石油開采、紡織印染、農(nóng)藥加工、感光膠片生產(chǎn)、油漆配方以及防水、洗滌等都有密切關系。
2.測試方法:
接觸角現(xiàn)有測試方法通常有兩種:其一為外形圖像分析方法;其二為稱重法.后者通常稱為潤濕天平或滲透法接觸角儀.但目前應用泛,測值直接與準確的還是外形圖像分析方法.外形圖像分析法的原理為,將液滴滴于固體樣品表面,通過顯微鏡頭與相機獲得液滴的外形圖像, 再運用數(shù)字圖像處理和一些算法將圖像中的液滴的接觸角計算出來.計算接觸角的方法通常基于一特定的數(shù)學模型如液滴可被視為球或圓椎的一部分,然后通過測量特定的參數(shù)如寬/高或通過直接擬合來計算得出接觸角值。Young-Laplace方程描述了一封閉界面的內、外壓力差與界面的曲率和界面張力的關系,可用來準確地描述一軸對稱的液滴的外形輪廓,從而計算出其接觸角。
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(tài)相對于固體平面的外切線。接觸角的應用廣泛,甚至可以說涉及到身邊的每個細節(jié),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(nóng)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(nóng)業(yè)生產(chǎn)到日常生活,舉不勝舉。
4. 運用領域
運用 教育科研 化妝品、選礦、造紙、建筑材料、環(huán)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(yè)
潤濕角測試儀規(guī)格參數(shù):
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(tǒng)及其控制:
1、進液系統(tǒng):手控制注射泵系統(tǒng)
2、進液器: 50ul、100ul及魯爾式高精度微量進樣器一套
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(xiàn)移液及焦距對焦功能
5、進樣模式:程序設置進樣區(qū)域,多點自動按序拍攝,統(tǒng)一分析計算,自動得到數(shù)據(jù),一鍵出結果。
(三) 成像系統(tǒng)及其控制:
1、鏡頭控制:一維俯仰控制
2、鏡頭:高性能工業(yè)連續(xù)放大鏡頭,0.7-5X光學放大,有效像素55 -320 pixel/mm
3、相機系統(tǒng):工業(yè)級超低照度CCD系統(tǒng)(專業(yè)),放大倍數(shù)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:1280*1024
7、背景光:連續(xù)可調亮度LED冷光源 ,50個左右高亮度LED燈,進口亞克力遮光片技術,發(fā)光均勻。
8、七維調整平臺
四、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(tài)接觸角、動態(tài)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(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
3、接觸角數(shù)據(jù)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(shù)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(tài),共4種:懸滴法(Pendant Drop/測表面張力)、停滴法(Sessile Drop)(2/3態(tài))、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(tài)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(xù)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、數(shù)據(jù)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
四、符合相關標準
1.GB/T 24368-2009(玻璃表面疏水污染物檢測);
2.SY/T5153-2007(油藏巖石潤濕性測定方法);
3.ASTM D 724-99(2003)(紙的表面可濕性的試驗方法);
4.ASTM D5946-2004(塑料薄膜與水接觸角度的測量);
5.ISO15989(塑料薄膜和薄板電暈處理薄膜的水接觸角度的測量);
產(chǎn)品介紹
水滴角測試儀主要用于測量液體對固體的浸潤性,通過測量液體對固體的接觸角、計算、測定液體的自由能即液體對固體的附著力,張力等指標,可應用石油、化工、造紙、盡料等領域,作科學研究及教學。
產(chǎn)品特點
1、結構緊湊,體積小,一鍵式操作
2、視頻采集試樣圖象信息,可生成WORD及EXCEL報告。
3、高壽命冷光背景源,軟件及開放式調節(jié)亮度值。
4、不銹鋼液滴毛細管
5、20°以下采用寬高法;20°-120°用橢圓法。避免因為方法用錯導致測試結構偏差太大。
6、具備測試曲面角測試,凹凸角測試,前進角后退角測試,避免后續(xù)因客戶產(chǎn)品更新而導致儀器無法測試。如:目前觸摸屏已出現(xiàn)曲面形??筛鶕?jù)客戶要求時間實現(xiàn)動態(tài)圖片多張采集,并能一鍵全圖測試,或高速攝影視頻動態(tài)圖導出測試。
7、軟件圖片可縮放,可直接圖片上保存測試結果。
8、軟件測試功能,可以進行懸滴法液體表、界面張力測定,圓環(huán)擬合法、橢圓擬合法、曲面擬合法、滾動角測試、基線圓、斜面擬合測試等。
9、多種表面能測試方法,運用范圍廣。(Fowks法,OWRK法,Zisman法,EOS法)
接觸角測量儀 水滴角測量儀 光學視頻水滴角 水滴角測定儀 界面水滴角測量儀 水滴角界面測試儀 接觸角測試儀 表面測試儀 界面表面接觸角測量儀 水滴角界面測試儀 滾動角測量儀 水滴角接觸角儀 滑動角測量儀 視頻水滴角測試儀 疏水性測量儀 潤濕性測量儀 表面張力測試儀 水滴接觸角測試儀 固體表面接觸角測定儀 固體材料接觸角儀 靜態(tài)接觸角測量儀
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