sessile drop 法(座滴法)是接触角测量仪基础、应用广的测量方法,适用于板材、薄膜、涂层等多数固体样品的静态与动态接触角测量。其操作流程分为三个关键步骤:第一步是样品准备与固定,将固体样品平整放置于样品台,通过水平调节装置确保样品表面水平度误差≤0.1°,避免液滴因倾斜发生形态变形;针对不同样品特性,可采用真空吸附(适用于板材、玻璃)或机械夹具(适用于柔性薄膜)固定样品,确保测量过程中样品无位移。第二步是液滴生成与滴落,通过高精度微量进样器(精度 ±0.1μL)抽取 1-5μL 的测试液体(常用蒸馏水、二碘甲烷、正十六烷等),将进样器精细定位至样品表面上方 1-2mm 处,缓慢释放液体形成液滴,等待 1-3 秒让液滴达到热力学平衡(避免液滴未稳定时测量导致误差)。第三步是图像采集与计算,启动工业相机采集液滴图像,软件通过边缘检测算法提取液滴轮廓,基于 Young-Laplace 方程(适用于大液滴或低表面张力液体)或椭圆拟合算法(适用于小液滴或高表面张力液体)计算接触角数值。该方法操作简便、适用范围广,通过同一位置 3-5 次重复测量,可使数据重复性偏差控制在 ±0.5° 以内,满足多数常规检测需求。润湿角是指液体与固体表面完全接触后,液体的切线与固体表面之间的夹角。上海晟鼎接触角测量仪技术参数
这些材料如何通过接触角测量呢?1、涂层技术:在涂层工业中,接触角测量可用于评估涂层的性能,例如涂层的附着力、耐腐蚀性以及防污性能。如薄膜材料需要亲水性强,需要用接触角量化材料的疏水角度,从而进行表面改性。2、接触角在生物医学应用:在医学领域,接触角测量可以用于研究生物液体(如血液、细胞培养液)与生物材料(如假体、医疗设备)之间的相互作用,有助于了解生物界面的性质。如果表面疏水,更有利于液滴能顺利的滑落。3、半导体晶圆的润湿性研究:接触角测量被用于研究半导体晶圆材料表面的润湿性能,作为下一道工序的应用,即液滴在固体表面上展开或凝聚的能力。这对于理解液体在微纳米尺度上的行为非常重要。4、纳米技术:在纳米尺度的研究中,表面现象和液体行为变得更加明显,接触角测量可以帮助研究人员了解纳米尺度上的液体-固体相互作用。5、材料表面性质研究:接触角测量可以用来研究材料的表面性质,比如固体表面的亲水性或疏水性。这些信息对于选择合适的材料、设计涂层以及改进材料性能都非常有价值。上海倾斜型接触角测量仪技术指导接触角测量有助于分析材料表面润湿性和清洁度。

动态接触角测量功能凭借对润湿过程的动态捕捉能力,在多个领域的工艺优化与质量控制中发挥重要作用。在涂料行业,通过分析涂料液滴在基材表面的动态接触角曲线,评估涂料的流平性(接触角下降速率越快,流平性越好),优化涂料配方中的流平剂添加量;在胶粘剂研发中,通过测量胶粘剂液体在被粘物表面的动态接触角,判断胶粘剂的润湿速率,评估粘接强度(润湿速率越快,初始粘接强度越高);在表面处理工艺优化中,通过对比不同处理参数(如等离子处理时间、温度)下的动态接触角曲线,确定比较好工艺参数(如处理 30 秒后,接触角下降速率快且稳定值比较低);在食品包装材料检测中,通过测量油脂在包装表面的动态接触角,评估材料的抗油污能力(接触角下降缓慢说明抗油污性能优);在医用材料领域,通过测量体液在材料表面的动态接触角,分析材料的生物相容性(如血液在材料表面的接触角下降速率适中,可减少血栓形成风险)。该功能可结合软件的曲线分析工具,实现峰值提取、斜率计算、数据对比,为工艺优化提供量化依据。
接触角测量仪在多个领域都有广泛的应用,特别是在材料科学、生物医学和表面工程等领域。在材料科学领域,接触角测量仪被用于评估涂层、薄膜、纤维等材料的表面能和润湿性。通过测量不同液体在材料表面的接触角,可以了解材料的表面能分布和润湿性能,从而为材料的设计和优化提供重要依据。在生物医学领域,接触角测量仪被用于研究生物材料的生物相容性和药物释放行为。例如,通过测量血液在人工血管材料表面的接触角,可以评估材料的血液相容性;通过测量药物溶液在药物载体表面的接触角,可以了解药物的释放动力学。在表面工程领域,接触角测量仪被用于评估表面的微纳结构和改性效果。例如,通过比较改性前后材料表面的接触角变化,可以了解表面改性的效果;通过测量不同液体在微纳结构表面的接触角,可以研究微纳结构对润湿行为的影响。严谨的制造工艺确保仪器每处细节精确无误。

便携式接触角量测仪用于测试样品表面润湿和吸收性能,结构紧凑,应用方便,能适用任何大小的表面,如工作台面、屋顶、汽车保险杠、玻璃瓶、金属罐等。测试过程非常简单,只需按一下测试键,一滴液滴就会掉下到测试样品的表面,同时仪器就自动捕获接触面的一系列图像,然后传输到电脑分析出两者的交互作用。便携式接触角量测仪可直接放置于样品上测量,因此无样品尺寸限制,特别适用于活动场所或大面积样品检测之应用。测量头的垂直运输使用超声波而不是普通的压电驱动。因此,当结合速度和高分辨率时,通常的测量高度范围被广地超出。为了实现从粗糙度分析到成像整个产品的形状(如螺钉或牙齿植入物)的广任务,放大2.5到100倍的透镜可以快速轻松地交换。接触角测量仪用真空吸附装置固定板材或玻璃样品。江苏动态接触角测量仪技术指导
接触角越大,表示材料表面越疏水,接触角越小则材料表面越亲水。上海晟鼎接触角测量仪技术参数
“Washburn”用于测量粉末润湿性。根据液体在粉末中的毛细虹吸效应测量,根据粉末样品实时的重量和对应时间,进行计算,得出其接触角。在测量过程中,应将粉末压实。典型应用:粉末润湿性研究。接触角测量仪通过光学投影的原理,对气、液、固三相界面轮廓进行保真采集精密分析。接触角测量仪测试方法包括座滴法、增液/缩液法、倾斜法、悬滴法、纤维裹附法、气泡捕获法、批量拟合法、插板法等。当液滴开始移动时,液滴前端角度为前进角,后端角度为后退角。典型应用:屏幕、玻璃行业、滚动角测量。上海晟鼎接触角测量仪技术参数