了解接觸角測量?jì)x以及選購時(shí)要考慮的因素
接觸角測量?jì)x,主要用于測量固體、液體和氣體三相之間的接觸角。通過(guò)測量接觸角,計算、測定液體對固體的附著(zhù)力,固體表面張力及固體表面能等指標。該儀器廣泛用于石油、化工、醫藥、造紙、染料及各種新材料研究制造領(lǐng)域。應用微控技術(shù)將攝入的圖象轉入計算機內進(jìn)行保存、分析、打印,速度快捷,數據準確,操作方便。其測試方式有懸滴法、座滴法(靜滴法)、轉落法、插入法等。
接觸角是指在氣、液、固三相交點(diǎn)處所作的氣-液界面的切線(xiàn),此切線(xiàn)在液體***方與固-液交界線(xiàn)之間的夾角,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(dòng),不能進(jìn)入毛細孔。
接觸角測量?jì)x主要由自動(dòng)旋轉平臺、視頻采集卡、CCD攝像頭、高***變焦鏡頭、自動(dòng)電控溫系統、自動(dòng)精確進(jìn)樣、自動(dòng)影像分析系統、全電動(dòng)三維平臺等組成。儀器可以記錄液滴圖像并且自動(dòng)分析液滴的形狀。液滴形狀是液體表面張力、重力和不同液體樣品的密度差和濕度差及環(huán)境介質(zhì)的函數。在固體表面上,液滴形狀和接觸角也依賴(lài)于固體的特性(例如表面自由能和形貌)。使用液滴輪廓擬合方法對獲得的圖像進(jìn)行分析,測定接觸角和表面張力。使用幾種已知表面張力的液體進(jìn)行接觸角測試可以計算得到材料的表面自由能。
需要提醒的是,在接觸角測量時(shí)以下幾點(diǎn)需注意:?
1、液滴量在2-5微升之間,大多會(huì )受重力影響導致水滴變形,太少液滴無(wú)法滴落下來(lái),導致不能接液進(jìn)行測試.;
2、光源明暗度需根據實(shí)際操作情況調節,太亮會(huì )導致液滴外輪廓不清晰,太暗則導致液滴變大或才周?chē)嗪邳c(diǎn),影響測試數據的準確性;?
3、基線(xiàn)位置,原則上是自動(dòng)找出基線(xiàn)進(jìn)行測試.特殊情況無(wú)法識別出基線(xiàn)的,需要操作人員手動(dòng)找尋基線(xiàn);
4、任何***臺儀器都不是完美的,只能大限度的保證測試數據接觸真實(shí)的角度,儀器本身的能力和測量的方法都會(huì )影響接觸角數據,特別是疏水和親水性強的材料測試數據。
隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展,接觸角測量?jì)x產(chǎn)品類(lèi)型也逐漸多樣化,產(chǎn)品技術(shù)也更加成熟,如何選購接觸角測量?jì)x關(guān)鍵還要看實(shí)際的應用。選購時(shí)建議考慮以下幾個(gè)方面:
(***)選購時(shí)***定要切實(shí)判定自已的應用需求
事實(shí)上,很多客戶(hù)不是非常明白自己的需求,僅僅說(shuō)測得***個(gè)接觸角值就行了。但是,有些生產(chǎn)廠(chǎng)就利用了這個(gè)不明確的需求,以非常簡(jiǎn)單的接觸角儀推薦給客戶(hù)。而事實(shí)上,儀器是否測得到相對的值,很值得分析。通常來(lái)說(shuō),在選購時(shí),***定要與供給商***起討論現在碰到的題目,如研發(fā)中碰到的如起泡,潤濕性差等題目,然后,把分析的材料告訴供給商,讓其推薦。通過(guò)這個(gè)活動(dòng),事實(shí)上,也考察出供給商的專(zhuān)業(yè)水平,同時(shí),可以學(xué)到儀器應用的***點(diǎn)點(diǎn)知識,更可靠的是,可以大致知道選購這種儀器時(shí),如何結合自己的需求來(lái)選擇。
(二)了解儀器能夠完成哪些分析,不能夠完成哪些分析
每個(gè)接觸角測量?jì)x均有不同的功能。我們根據分析的原理不同,有不同的儀器。而不能僅用接觸角分析或測定這***個(gè)詞把所有的接觸角均概括進(jìn)來(lái),如有時(shí),我們就只能選購潤濕天平作為接觸角測量?jì)x,而不是影像分析法儀器。且有的儀器有各種數據應用,有的沒(méi)有,如表面自由能計算等。
(三)要知道接觸角測量的意義
接觸角測量本身有***些因素是無(wú)法解釋得非常清楚的。但***定要明白這有何意義,不能給***些不專(zhuān)業(yè)的供給商有欺瞞的機會(huì )。
(四)注意儀器的標準
接觸角測量?jì)x用于測量液體對固體的接觸角,***際上也是有標準的,并不是隨變設計***臺CCD的圖像采集系統就可以。