接觸角檢測玻璃表面疏水污染物

一·概述（Summary）

接觸角（contact angle）是指在氣、液、固三相交點(diǎn)處所作的氣-液界面的切線，此切線在液體一方的與固-液交界線之間的夾角θ，是潤濕程度的量度；接觸角現(xiàn)有測試方法通常有兩種:其一為外形圖像分析方法;其二為稱重法.后者通常稱為潤濕天平或滲透法接觸角儀.但目前應(yīng)用泛,測值直接與準(zhǔn)確的還是外形圖像分析方法，接觸角測量儀采用外形圖像分析方法測量樣品表面親疏水性、潤濕性能、表面張力、表面能等數(shù)據(jù)的設(shè)備

接觸角測量儀應(yīng)用：

1、液體在固體表面的接觸角和潤濕性：包括靜態(tài)接觸角，動(dòng)態(tài)接觸角（前進(jìn)/后退接觸角），接觸角滯后性等；

2、液滴在固體表面的起始滑動(dòng)角（或滾動(dòng)角），滑動(dòng)速度；（擴(kuò)張功能）

3、液體在固體表面的鋪展、滲透/吸收等潤濕行為；

4、固體表面自由能，及其各種分子相互作用力（如極性/非極性）的貢獻(xiàn)；

5、液體在固體表面的粘結(jié)力、滯留力等；

6、固體表面在經(jīng)過清洗、處理后的結(jié)果（效果）評(píng)估：如潔凈度，均勻性，和表面能改變幅度等；

7、液/流-體系的表面/界面張力：包括靜、動(dòng)態(tài)表/界面張力的測量；

8、表/界面張力以及表面活性成分含量的現(xiàn)場、在線、實(shí)時(shí)監(jiān)測；

9、表面活性物質(zhì)（如表面活性劑）臨界膠團(tuán)溶度（CMC）的測量：包括全自動(dòng)CMC測量，全自動(dòng)有關(guān)配方的篩選和優(yōu)化；

10、表面活性物質(zhì)在界面的吸附、排列、取向、松弛等現(xiàn)象的研究；

11、液體界面的粘彈性和穩(wěn)定性：如乳狀液／泡沫等體系的穩(wěn)定性研究等等各種與液/流/固-體系相關(guān)的界面現(xiàn)象和過程的測量和分析等。

12、全自動(dòng)檢測整體解決方案，可搭配至流水線上使用，提高檢測效率；

二·設(shè)備原理解析（Principle analysis）

我司設(shè)備采用的CCD數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，配倍高分辨率變焦式顯微鏡和高亮度LED背景光源系統(tǒng)，搭配三維樣品臺(tái)，可進(jìn)行工作臺(tái)上下、前后等方向移動(dòng)。實(shí)現(xiàn)微量進(jìn)樣及上下、左右精密移動(dòng)。同時(shí)還設(shè)計(jì)了伸縮桿結(jié)構(gòu)工作臺(tái)，能適應(yīng)在不同用戶材料厚度加大的場合。儀器框架可以根據(jù)式樣的大小適量調(diào)節(jié)，擴(kuò)大了儀器的使用范圍。軟件搭配修正功能，測試多次后的結(jié)果可以同時(shí)保存在同一報(bào)告下，能讓用戶更好的對(duì)材料數(shù)據(jù)進(jìn)行管控。該儀器設(shè)計(jì)美觀大方、操作簡單、符合用戶所需

三·技術(shù)規(guī)格（Specifications）

（一）觸角測量儀主機(jī)：

（1）主機(jī)使用高強(qiáng)度航空鋁合金結(jié)構(gòu)搭配模塊化設(shè)計(jì)理念，集成芯片電路控制，保證儀器以狀態(tài)運(yùn)行；

（2）成像部分使用高性能工業(yè)機(jī)芯及無失真遠(yuǎn)心鏡頭確保的成像效果。

（3）工業(yè)級(jí)可調(diào)LED單波長冷光源系統(tǒng)，成像更清晰

（4）自動(dòng)位移平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)Y、Z自動(dòng)定位測量，定點(diǎn)地位更準(zhǔn)確，測量效率更高

規(guī)格：

1. 主機(jī)外形尺寸：1200mm（長）*600mm(寬)* 670mm(高) 
2. 主機(jī)凈重：55KG
3. 工作臺(tái)面尺寸：420mm*420mm
4. 工作臺(tái)移動(dòng)：

 前后移動(dòng) 自動(dòng)，行程160mm，精度0.01mm
        上下移動(dòng) 手動(dòng)，行程20mm，精度0.01mm

1. 進(jìn)樣器移動(dòng)：自動(dòng)上下60mm（自動(dòng)）;  左右30mm
2. 工業(yè)鏡頭移動(dòng)：前后30mm（微調(diào)3mm）
3. 工業(yè)鏡頭：0.7X *-4.5X高清遠(yuǎn)心連續(xù)變倍變焦顯微鏡
4. CCD：高速工業(yè)級(jí)芯片；60幀/S
5. 鏡頭角度可調(diào)試：仰視、平視、俯視多視角觀察
6. 光源：LED可調(diào)節(jié)藍(lán)色基調(diào)工業(yè)級(jí)冷光源；使用壽命達(dá)貳萬伍仟小時(shí)以上
7. 電源及功率：220V / 60HZ

（二）分析軟件：

（1）接觸角測量分析軟件自動(dòng)橢圓擬合法（一鍵自動(dòng)擬合，不存在人工誤差）包括：

圓法擬合（適用于低角度接觸角測量）

橢圓/斜橢圓擬合法（適用于高角度接觸角擬合）

LY（應(yīng)用于120°以上高角度接觸角測量）

微分橢圓法/微分圓法（應(yīng)用于不規(guī)則液滴形態(tài)接觸角的擬合）

1. 動(dòng)態(tài)接觸角擬合包括：

潤濕性能測試（應(yīng)用于慢性吸收材料、潤濕材料的表面吸收或潤濕性能測試，批量處理）

視頻擬合（應(yīng)用于吸收或潤濕速度較快的樣品的吸收或潤濕性能測試，視頻動(dòng)態(tài)處理）

1. 動(dòng)態(tài)表面/界面張力測量（測量液體整個(gè)過程的張力變化趨勢，更準(zhǔn)確的判定其真實(shí)的表面/界面張力）
2. 表面能量計(jì)算（使用多種表面能計(jì)算方式測量對(duì)固體表面能量進(jìn)行分析）
3. 粘附功（Adhesion work）
4. 數(shù)據(jù)報(bào)告（Data report）（支持WORD、Excel類型數(shù)據(jù)報(bào)告，自動(dòng)生成晶圓模式數(shù)據(jù)譜圖）

規(guī)格：

1. 接觸角測量范圍：0-180°
2. 接觸角測量精度：±0.1°
3. 表界面張力測量范圍：0-2000mN/m；測量精度：0.01 mN/m
4. 高精度自動(dòng)滴液系統(tǒng)：軟件高精度滴液系統(tǒng)；滴液精度：0.0 1μl
5. 一鍵式多點(diǎn)測量（可多次循環(huán)）：自動(dòng)進(jìn)樣→自動(dòng)接液→軟件自動(dòng)完成測量→自動(dòng)換下一個(gè)點(diǎn)位
6. 可針對(duì)不同樣品設(shè)置測量方案并可保存，方便下次再次測量同一類樣品時(shí)直接調(diào)取測量

四·產(chǎn)品特點(diǎn)（Product features）

1. 高精度注射系統(tǒng)，全電腦控制，液滴控制精度可達(dá)0.01μl
2. Y軸自動(dòng)位移，平臺(tái)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，可一次測量多個(gè)已設(shè)置點(diǎn)并給出對(duì)應(yīng)測量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化測量
3. 工業(yè)級(jí)可調(diào)LED冷光源系統(tǒng)（壽命25000H以上），更清晰的成像，同時(shí)避免額外熱度所導(dǎo)致的小液滴揮發(fā)
4. 采用高性能工業(yè)機(jī)芯，無失真遠(yuǎn)心鏡頭，確保的成像效果。
5. 采用USB2.0標(biāo)準(zhǔn)接口，數(shù)據(jù)傳輸速度快，兼容性高
6. 高強(qiáng)度航空鋁合金結(jié)構(gòu)，模塊化設(shè)計(jì)理念，可配置各種常用測量附件
7. 集成芯片電路控制，保證儀器以狀態(tài)運(yùn)行
8. 多種輔助模塊選取，滿足更多的外部測試條件
9. 光學(xué)系統(tǒng)頂式法，適合超低角度測量和疏水材料測量
10. 多種接觸角分析方法，更適合多種材料接觸角測量
11. 能夠自動(dòng)識(shí)別基準(zhǔn)線及輪廓線，無人為誤差
12. 高速全自動(dòng)操作測量，且直觀讀取數(shù)據(jù)結(jié)果，有圖有真相，有擬合痕跡，測流量結(jié)果是否準(zhǔn)確一目了然
13. 表面接觸角分析模塊，更簡捷的操作，更準(zhǔn)確的結(jié)果
14. 視頻快速測試數(shù)據(jù)，可連續(xù)性進(jìn)測試接觸角形態(tài)變化
15. 一鍵式軟件操作: 【按空格鍵】--打開攝像頭； 【測試】--準(zhǔn)確的控制滴液-自動(dòng)接液-高精度的進(jìn)行全自動(dòng)測量-測量完畢后自動(dòng)更換測量位置直至整個(gè)原設(shè)置好的測量方案運(yùn)行結(jié)束
16.  

一. 應(yīng)用范圍

石油、化工、造紙、涂料、農(nóng)藥、材料粘結(jié)劑、陶瓷、洗滌劑、高分子顏料、電線電纜、紡織、染料、建筑材料防水、浮法選礦、焊接、衛(wèi)生等眾多領(lǐng)域。

二. 應(yīng)用領(lǐng)域

（一）在潤滑油的特性標(biāo)定中，檢驗(yàn)各中重油、潤滑油的黏附及潤濕關(guān)系。

（二）在印刷行業(yè)中，檢驗(yàn)印刷油墨、金屬、紙張之間的付著、黏結(jié)潤濕關(guān)系。

（三）在建筑防水工作中，檢驗(yàn)經(jīng)硅酸樹脂處理的紡織物的防水性能。

（四）在浮選工作中，檢驗(yàn)用沸騰法選擇礦物微粒在油水混合物中沾化吸附能力。

（五）在搪瓷工業(yè)中，檢驗(yàn)溶化的硅化物對(duì)金屬表面的粘化附著力。

（六）在活性試劑表面特性測定中，檢查液體試劑的滲透、生銹特性。

（七）檢驗(yàn)金屬表面的脫脂，清潔，老化，親水等情況及薄膜表面上的吸附特性。

（八）在科學(xué)研究中，檢驗(yàn)發(fā)射出的彈皮與空氣中雨霧的附著、潤濕特性。

一．相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

（一）GB/T 24368-2009(玻璃表面疏水污染物檢測)。

• SY/T5153-2007（油藏巖石潤濕性測定方法）。
• ASTM D 724-99（2003）（紙的表面可濕性的試驗(yàn)方法）。
• .ASTM D5946-2004（塑料薄膜與水接觸角度的測量）。
• SO15989（塑料薄膜和薄板電暈處理薄膜的水接觸角度的測量）。