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        水滴角測試儀:高科技無損檢測方法揭示材料表面性能!

        更新時間:2024-01-09      點擊次數:1358
          水滴角,也被稱為接觸角,是指在氣、液、固三相交點處所作的氣-液界面的切線。此切線在液體一方與固-液交界線之間的夾角θ,被用作衡量潤濕程度的量度。
         
          液體在固體材料表面上的接觸角是評估該液體對材料表面潤濕性能的重要參數。通過測量接觸角,可以獲得材料表面固-液、固-氣界面相互作用的大量信息。
         
          水滴角測試技術不僅可用于常見的表征材料的表面性能,而且在石油工業、浮選工業、醫藥材料、芯片產業、低表面能無毒防污材料、油墨、化妝品、農藥、印染、造紙、織物整理、洗滌劑、噴涂、污水處理等領域具有重要的應用。
         
          水滴角測試儀由光源系統、注射器、載物臺圖像采集系統和數據分析系統等組成。接觸角測量結合了高科技測試儀器和無損檢測方法,能夠進行準確、客觀和可重復的分析。具體操作過程是將樣品平放在載物臺上,使用注射器將合適的液體滴入待測樣品,然后采集液滴落下后的圖像,并對圖像進行數據處理。在使用水滴角測試儀時,必須注意以下兩個因素:
         
          1.平衡時間和恒定體系溫度:由于存在動界面張力效應,平衡時間不足會導致接觸角變化,從而產生動接觸角現象。然而,對于一般低粘度的液體,達到平衡較快,通常的實驗操作即可得到平衡值。只有在液體粘度較大時,需要確保足夠的平衡時間。
         
          2.界面張力隨溫度變化:接觸角應受溫度變化的影響。對于一般體系,在室溫附近的dθ/dT值為0-0.20°/K。因此,溫度的影響并不嚴重。1-2K的溫度變化對接觸角的影響通??梢院雎圆挥?。這些因素在采購儀器和應用過程中都應受到使用單位的注意,否則接觸角測量值的變化可能會體現在測試數據中,導致無法理解或無法正確評估儀器的重復性程度。
         
        水滴角測試儀的測試主要注意事項包括:
         
          1.水的純度或清潔度必須得到保證。一般來說,建議在測試水滴接觸角值時使用二次蒸餾水。
         
          2.盡量保持室溫的穩定性。水的表面張力值受溫度影響而有所變化。但對于超疏水或超親水表面來說,接觸角值的實際影響并不大,大約在2度以內。
         
          3.在測試水滴角之前,必須判斷進液系統和水的清潔度。方法是在測試之前,采用基于ADSA-RealDrop算法的Young-Laplace方程擬合法對水的表面張力值進行測試。ADSA-RealDrop法由于不受針頭直徑的影響,是目前理想的測試水的表面張力值的方法。如果測得的表面張力值符合文獻值(即20攝氏度時可以達到72.75mN/m),則說明測試用探針水和進液系統是干凈的。如果測試值低于70mN/m,則說明體系不干凈。如果高于75mN/m,則說明測試方法有問題。
         
          4.對于小于10度的接觸角值的體系來說,必須采用遮光板和UV過濾技術,否則測值精度和自動化程度會大大降低,特別是對于LCD、OLED、空調鋁箔等材料。同時,在測試方法上,盡量采用全自動圓擬合技術。

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