与接触角测定仪相配套的设备还有用于测试液体表界面张力的表界面张力仪,有些客户只需要测试接触角,那么就不需要表面张力仪,有些客户需要求表面能,那么就必须要知道表面张力的具体数值。
那么可能有人要问了,为什么不买可以测试表面张力的接触角测定仪呢,原因有两个。
第一,这种接触角测定仪的价格昂贵,即使是买国产品牌,其价格也要超过分体接触角测定仪加上分体表面张力仪价格总和的2倍以上。
第二,操作便利针对性较强,购买单一测试接触角的仪器,构造比较简单,操作也随之简单,因为不用迎合过多的复杂功能,只需要测试接触角即可,表面张力仪也是同理,操作简单使用方便,针对性强。
最终总结,如果您的预算够用,那么您可以选择高级一些的接触角测定仪,反之则可以考虑购买分体接触角和表面张力仪,准确度都是一样的,主要看您的具体情况而定。
原理概述
所谓接触角是指在一固体水平平面上滴一液滴,固体表面上的固-液-气三相交界点处,其气-液界面和固-液界面两切线把液相夹在其中时所成的角。
接触角测量仪,主要用于测量液体对固体的接触角,即液体对固体的浸润性,该仪器能测量各种液体对各种材料的接触角。该仪器对石油、印染、医药、喷涂、选矿等行业的科研生产有非常重要的作用。
当液滴自由地处于不受力场影响的空间时,由于界面张力的存在而呈圆球状。但是,当液滴与固体平面接触时,其最终形状取决于液滴内部的内聚力和液滴与固体间的粘附力的相对大小。当一液滴放置在固体平面上时,液滴能自动地在固体表面铺展开来,或以与固体表面成一定接触角的液滴存在。
接触角是指在气、液、固三相交点处所作的气-液界面的切线,此切线在液体一方的与固-液交界线之间的夹角θ,接触角测量是现今表面性能检测的主要方法。
科研级接触角测量仪是采用光学成像的原理,通过图像轮廓分析方式测量样品表面接触角、润湿性能、表界面张力、表面能、滚动(滑落角)、前进后退角及滞后性等性能;
设备采用全自动进液装置及自动整体倾斜装置,功能全面、性价比高、可满足各种常规测量需求,目前已经广泛使用在众多高校院所及企业。
应用
接触角测量仪广泛应用于各个行业领域,在手机制造、玻璃制造、表面处理、材料研究、化学化工、半导体制造、涂料油墨、电子电路、纺织纤维、医疗生物等领域,接触角测量已经成为了一项评估表面性能的重要仪器。
(部分测试功能需要选购专门附件完成)
1.液体在固体表面的铺展、渗透、吸收等润湿行为,座滴法测量静态接触角;
2.材料在固体表面的前进角、后退角、接触角滞后、滚动角、动态接触角测量;
3.吸收材料的连续实时研究及过程记录,接触角随时间变化曲线分析;
4.各种特殊材料的接触角测量,如粉末、弯曲曲面、超疏水/超亲水样品;
5.附着滴法测试材料浸没在液体中的接触角测试;
6.悬滴法测量各种液体表界面张力及其极性、色散分量;
7.计算固体表面自由能(Surfacefreeenergy),及其极性色散分量分析;
8.分析液体在固体表面的粘附功(Adhersion),评估固体表面均匀性、清洁度等。
仪器原理:
接触角测量仪主要由光源、注射单元、样品台、采集系统、分析软件五大部分组成,设备采用光学成像的原理。
光源采用密集LED冷光设计,发光均匀,图像清洗,寿命长;
注射单元采用高精度注射泵进液,由软件定量定速控制,滴液稳定,精度高达0.01微升;
样品台采用三维手动精调平台,操作灵活,定位准确,样品台可根据实际样品尺寸定制;
采集系统采用黑白进口CCD相机,拍摄稳定,图像清晰,真实可靠,镜头采用德国工业级进口配置,0.7-4.5倍放大可调,成像无畸形失真;
分析软件功能强大,具备一键式全自动拟合能力,具备自动拟合方法,满足各种液滴形态的精确拟合。
4.接触角测定仪的实施
接触角测定仪其原理是固体板插入液体时,只有板面与液体的夹角恰好为接触角时液面才直平伸至三相交界处,不出现弯曲。
否则,液面将出现如图A或C所示的弯曲现象。因此,改变板的插入角度直至液面三相交界处附近无弯曲,这时,板面与液面的夹角即为接触角。
斜板法避免了作切线的困难,提高了测量的精度,但突出的缺点是液体用量较多。这在许多情况下妨碍了它的应用,且,他只能测试接触角小于90°的样品。这就是这种原理的接触角测定仪。
接触角测定仪实施时应注意以下两个问题:
平衡时间和体系温度的恒定,当体系未达平衡时,接触角会变化,这时的接触角称为动态接触角,动态接触角研究对于一些粘度较大的液体在固体平面上的流动或铺展有重要意义(因粘度大,平衡时间长)。
同时,对于温度变化较大的体系,由于表面张力的变化,接触角也会变化;
因此,若一已基平达平衡的体系,接触角的变化,可能与温度变化有关,简单判断影响因素的方法是,平衡时间的影响一般是单方向的,而温度的波动可能造成γ的升高或降低。
除平衡时间和温度外,影响接触角稳定的因素还有接触角滞后和吸附作用。
光学接触角测量仪由贝拓科学自主研发设计生产,配置先进的高分辨高速工业相机搭配LED冷光源,获得高清图像并通过全新优化的软件进行计算拟合获得准确的测试数据。
仪器机构结合了人体工程学,提供人性化的自动化进样调节、样品台调节、光学系统调节等,使测试变得精确而快速高效。
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