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什么影响了接触角仪数据的准确性和重复性

点击次数:171    发布时间:2021-09-29 16:06:37

  接触角仪可用于测试接触角以及界面张力值,是基于标准影像分析法原理的界面化学测试系统。模块化的设计理念,可为客户提供多达几万种不同的组合形式,是您进行界面化学研究并对控制精度有较高要求时的仪器。
  
  接触角仪通过自动注液装置将水滴精确滴在待测表面上,并且从侧面照亮该水滴,水滴的阴影会被投射到倾斜的测量表面上。然后内置的高分辨率摄像机从上方记录下投影,并对图像进行透视校正,从而确定液滴形状,计算接触角。可知,接触角越低,润湿性越高。
  
  在使用接触角仪测定接触角的方法并不复杂,但要得到准确性高而重复性好的数据却很困难,因为有许多影响因素,以下是对常见因素的总结:
  
  1、测量前样品表面的状态
  
  在测量之前,确保样品表面处于均匀状态也很重要,例如,将它放置在相同的条件下(一定的气氛和温度)相同的时间,因为只有这样才能确保样品表面的成分和分子得到相同的调整和重排机会,这将影响接触天线的值。
  
  2、周围环境的影响,包括测量时的温度和压力,气相组成(大气)(化学组成/相对湿度等)。
  
  3、表面可能存在的静电
  
  非导体表面(如聚合物表面)非常容易产生静电,表面静电与液滴之间的(额外)力会对接触角值产生(明显)影响。因此,在测量前通过适当的手段(如使用静电枪)去除表面的静电,是保证获得的接触角值能够反映其真实值的重要一步。
  
  4、复合表面的影响。若表面是由两种化学成分不同的获面以极小块形式均匀分布组合成的光滑表面、则复合表面接触角与两种纯物的表面接触角有关系:分别为二种物质在混合表面中所占的面积分数。
  
  5、角值的滞后
  
  对于给定的实际系统,由于表面缺陷(包括化学/物理/形态缺陷),可以体现的接触角值一般是一个范围,而不是一个特定的值。液滴在该范围内显示的值取决于液滴的形成模式及其形成后的体验。因此,测量的具体步骤和方法会对结果产生影响。为了提高测量的重复性,应该设置一套统一的测量步骤,或者通过测量动态接触角来更好地获得接触角值的范围。只有后者才能提供关于固体表面性质的完整信息。
  
  应用范围:
  
  1、物理化学实验教学;
  
  2、表面活性剂,肥皂和洗涤剂吸附分析;
  
  3、乳液界面变化分析;
  
  4、聚合物、医药表面自由能及接触角分析;
  
  5、喷雾、油漆和涂料;
  
  6、纸张、薄膜和油墨产品表面张力测试;
  
  7、化妆品表面张力测试以及界面张力分析;
  
  8、铝箔亲水角测试;
  
  9、织物表面亲水、疏水性分析;
  
  10、食品工业表面自由能、接触角测试;
  
  11、表面处理效果分析;
  
  12、清洗效果分析;
  
  13、乳液和泡沫的稳定性;
  
  14、表面活性剂、蛋白质或聚合物在界面上的吸附和竞争;
  
  15、界面流变性能表征;
  
  16、表面清洁度分析;
  
  17、LCD、LED、PCB、芯片(晶圆)水滴角及表面清洁度测试。

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