在材料科學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域,接觸角測量?jì)x是一款綜合型的專(zhuān)業(yè)表界面測量分析系統。它可以幫助我們了解液體與固體之間的相互作用,從而為新材料的研發(fā)和性能優(yōu)化提供重要依據。
接觸角測量?jì)x由光源系統、注射器、載物臺圖像采集系統、數據分析系統等組成,接觸角測量結合了高科技檢測儀器和無(wú)損檢測方法,可進(jìn)行準確、客觀(guān)、可重復分析。具體過(guò)程是將樣品平放在臺上,選擇注射器中合適的液體滴入待測樣品中,采集液滴后的圖像,進(jìn)行圖像處理。

一、工作原理
接觸角測量?jì)x主要通過(guò)測量液體與固體表面之間的接觸角來(lái)判斷兩者之間的相互作用。接觸角是指液體滴在固體表面上形成的圓周線(xiàn)與水平面的夾角,通常用θ表示。接觸角的大小與液體的性質(zhì)、固體的表面性質(zhì)以及環(huán)境條件等因素密切相關(guān)。
二、主要特點(diǎn)
1、不受樣品的形貌限制;
2、可根據樣品的尺寸任意定制;
3、高精準小角度測量;
4、測量面積大,測量密度高;
5、不受先前測量液滴的影響,實(shí)現多方位高水平分辨率測量;
6、可與樣品表面保持高達25mm的樣品無(wú)損傷測量;
7、雙液滴同時(shí)注射,快速實(shí)現對整個(gè)樣品的多點(diǎn)表面自由能測量;

三、注意事項
使用接觸角測量?jì)x,我們可以比較一系列表面處理的效果,并收集與各種表面條件相關(guān)的數據。接觸角是液體/固體/空氣界面與固體表面之間的接觸角。當液滴放置在光滑均勻的水平表面上時(shí),它可能會(huì )擴散到基材上。如果發(fā)生潤濕,接觸角將接近于零。相反,如果潤濕是部分的,則所得接觸角在材料表面能范圍內達到平衡。接觸角越小,基材的潤濕性或表面能越大。接觸角是衡量表面潤濕性的一個(gè)很好的指標。
對于使用多種方法測量接觸角的接觸角測量?jì)x,在使用時(shí)必須注意以下兩個(gè)因素:
平衡時(shí)間和恒定系統溫度。由于動(dòng)態(tài)界面張力效應,平衡時(shí)間不足自然會(huì )引起接觸角的變化,從而產(chǎn)生動(dòng)態(tài)接觸角現象。但是,對于一般的低粘度液體,可以通過(guò)通常的實(shí)驗操作來(lái)獲得平衡值。注意只有在液體粘度較大時(shí)才能保證足夠的平衡時(shí)間。
由于界面張力隨溫度變化,接觸角應受溫度變化的影響。對于一般系統,在室溫附近Dθ/DT的值為0-0.20°/k。因此,溫度的影響并不嚴重。1-2k溫度變化對接觸角的影響通??梢院雎圆挥?。接觸角測試儀用戶(hù)在購買(mǎi)和使用接觸角測試儀的過(guò)程中應該注意這些因素。否則,因接觸角測量值的各種變化而引起的測量?jì)x具體測試數據的變化,可能使您無(wú)法理解或正確區分接觸角測試儀的重復性。
四、接觸角測量?jì)x應用場(chǎng)景:
1、在材料科學(xué)中,可以用于研究液體在固體表面的吸附、分散、沉積等過(guò)程,從而為新材料的研發(fā)和性能優(yōu)化提供重要依據。
例如通過(guò)測量涂料與金屬基材之間的接觸角,可以評估涂料在基材上的附著(zhù)性能;通過(guò)測量墨水與紙張之間的接觸角,可以評估墨水在紙張上的擴散性能。
2、在化學(xué)中,可以用于研究液體分子在固體表面的吸附、解吸等過(guò)程,從而為化學(xué)反應的研究提供重要依據。
例如通過(guò)測量溶液中的溶質(zhì)在固體表面的吸附和解吸過(guò)程,可以研究物質(zhì)的溶解度、擴散速率等性質(zhì)。
3、在生物學(xué)中,可以用于研究液體在固體表面的生物活性、抗菌性等特性,從而為生物材料的研發(fā)和性能優(yōu)化提供重要依據。
例如通過(guò)測量生物活性劑在細胞膜上的接觸角,可以評估其對細胞的滲透能力以及對細胞生長(cháng)的影響。
4、在環(huán)境科學(xué)中,可以用于研究液體與固體表面之間的污染物遷移過(guò)程,從而為環(huán)境保護和治理提供重要依據。
例如通過(guò)測量廢水中的污染物在固體表面的接觸角,可以評估其在環(huán)境中的遷移性能和穩定性。
5、其他領(lǐng)域:還廣泛應用于食品科學(xué)、紡織科學(xué)、建筑科學(xué)等領(lǐng)域,為相關(guān)領(lǐng)域的研究和實(shí)踐提供了有力支持。
