技術(shù)參數(shù)
1 光學(xué)系統(tǒng):
(1)成像:標準CCD攝像頭和連續(xù)變倍顯微鏡鏡頭;
(2)光源:可調(diào)亮度單色冷光LED背光光源,圖像中液滴邊緣分辨更清晰;
(3)指標:快拍攝25幀/秒,顯微鏡放大率0.7-4.5倍連續(xù)變倍,放大倍數(shù)20-200倍,成像分辨率55piexl/mm~315piexl/mm,水平分辨率750線。
選配光學(xué)系統(tǒng):
(1)成像:高像素數(shù)字相機和連續(xù)變焦顯微鏡鏡頭;接口;U 2.0、像素三(CCD一般100萬像素),可清晰分析動態(tài)液滴,并適用于筆記計算機操作。
(2)光源:可調(diào)亮度單色冷光LED背光光源,圖像中液滴邊緣分辨更清晰;
(3)指標:快拍攝25幀/秒,顯微鏡放大率0.7-4.5倍連續(xù)變倍,放大倍數(shù)20-200倍,成像分辨率2048*1536(分辨率較高,CCD分辨率一般為600左右)
(4)俯視角度調(diào)整范圍;0--10°(對于薄膜或者薄片材料圖像清晰度調(diào)整作用較大)
(5)左右角度調(diào)整范圍:0--10
2、測試方式:液滴法、固體表面能計算、
3、接觸角分析方法:θ/2法、自動分析法 (θ/2法)、自動分析法(兩基點法、國內(nèi))
4、拍攝圖像方法:單張拍攝、連續(xù)間隔拍攝(慢存)、連續(xù)拍攝(快存)
5、接觸角測試范圍:0<θ<180°
6、測試分辨率:0.01°
7、測試: 0.1°
8固體表面能計算:Owen二液法
9、樣品尺寸:120*80mm;
10、樣品厚度:30mm
11、樣品臺大小:可測試樣品:120*80*30mm
12、二維實驗平臺調(diào)整范圍;
上下;0-60 mm,;0.01 mm
左右:0-60 mm,;0.01 mm
13一維前后調(diào)整平臺范圍
前后;0-60 mm ;0.01 mm
14、進樣方式;微量進樣器
100微升;2微升 1個
10微升:0.2微升 1個
自動進樣(選配);蠕動泵 0.1-50轉(zhuǎn)/每分鐘 控制時間可設(shè)定
蠕動泵流量;0.0002毫升/每分鐘
15、進樣器上下調(diào)整范圍為13mm,為0.005mm
靜滴法使用步驟簡介(θ/2法,非自動計算):
啟動:啟動應(yīng)用程序。應(yīng)用程序主界面如圖1所示:
圖1 應(yīng)用程序主界面
液滴法操作步驟:先調(diào)整水平,再把試樣置于工作臺上,用彈簧片壓緊,利用微量進樣器調(diào)整液滴的量,使在針頭形成液滴,轉(zhuǎn)動旋鈕使工作臺上移,讓試樣表面與液滴接觸,再下移工作臺,試樣上即可留下液滴。點擊后,即可按下述方法進行接觸角的測量。
將所顯示的測量尺通過點擊快捷按鈕或或或移至如圖18,
測量尺與液滴邊緣相切。
圖18 液滴法測量
然后點擊下移測量尺如圖19,將交叉點與液滴邊緣重合
圖19 液滴法測量
點擊按鈕,旋轉(zhuǎn)測量尺如下圖20,將測量尺與液滴一邊相交
圖20 液滴法測量
再點擊,即可求出接觸角。
自動計算圖片(兩基點法)
Owens二液法計算固體表面能(固體表面張力)
本儀器還提供了Owens二液法計算表面能的功能,具體方法如下:
利用已知液體的表面能γL和其分項γLD、γLP,(γLD為色散力,γLP為性力)并測出液體在固體表面上的接觸角θ,側(cè)通過程序就可以計算出固體的表面能。
用Owens法計算表面能時,所選的兩種測試液須滿足如下的條件:
(1)兩種液體的γLP/γLD值不能接近,而且兩者的差距越大越好;
(2)兩種液體須有不同的性,即須從性液體中和非性液體中各選一種液體。
(3)測試液不能使固體的表面發(fā)生溶解、膨脹和變形等。
在計算表面能時,需要將液體A和液體B的色散力、性力和分別測得的接觸角填入如圖63所示的界面中。
圖15 表面能計算對話框
然后按“OK”鍵即可以計算出固體的表面能,如圖64所示。
圖16 表面能計算結(jié)果對話框
原理概述
所謂水滴角(接觸角)是指在一固體水平平面上滴一液滴,固體表面上的固-液-氣三相交界點處,其氣-液界面和固-液界面兩切線把液相夾在其中時所成的角。
當液滴自由地處于不受力場影響的空間時,由于界面張力的存在而呈圓球狀。但是,當液滴與固體平面接觸時,其終形狀取決于液滴內(nèi)部的內(nèi)聚力和液滴與固體間的粘附力的相對大小。當一液滴放置在固體平面上時,液滴能自動地在固體表面鋪展開來,或以與固體表面成接觸角的液滴存在,如圖1所示。。
圖1接觸角
水滴角測定儀系統(tǒng)組成
水滴角測定儀主機 1臺
300萬高清數(shù)字相機、 1個
變焦鏡頭、 1個
二維實驗平臺、 1個
實驗大平臺 1個
一維前后調(diào)整平臺 1個
光源系統(tǒng) 1套
微量進樣器4個
微量進樣器調(diào)整裝置 1個
計算機(聯(lián)想) 1套
安裝軟件 1套









