接触角测量仪测试材料的润湿性
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,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Z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。
接触角测量仪的测量原理其实有点类似于液滴高度/宽度法测量,运用圆方程式来拟合液滴的轮廓形状,从而计算出接触角。由于此方法假定了液滴(截面)的形状为圆的一部分,所以其适用范围只限于球状或接近球状的液滴。由于重力的影响,严格地讲,液滴的形状都偏离球型:偏离的程度随液滴的体积增大而增大;在同样的体积下,液体的比重越大,表面张力越小,偏离的幅度也越大。
作为润湿现象的一种研究方法,接触角的研究长期以来一直停留在某个阶段。以前,当人们需要用到接触角测量仪时,多半是从国外采购,国内的一些厂家还没有完全形成完整常规的研究。
现在,生物启发特殊润湿性能表面已经吸引了广泛的科学关注,无论是在基本理论研究方面还是在实际应用方面。它已经成为一个持续增加的热门研究课题,受动植物表面疏水性的启发,许多研究人员尝SY各种方法模似了自然界中特殊润湿性能表面,集中在荷叶效应启发的自清洁表面。
超疏水表面是指与水的接触角大于150度的表面,随着研究的不断加深,研究学者发现影响接触角稳定的因素除平衡时间和温度外,还有接触角滞后和吸附作用,前进接触角,后退接触角和接触角滞后表征出水滴在固体表面的动态行为,接触角滞后与表面粘性紧密相关,接触角滞后越小,液滴越易从表面滴落,反之亦然。
固体表面特殊的润湿性对自清洁,防辐射,微液体等领域具有潜在应用价值,液体在固体表面的润湿性能一般采用切线法,宽高法,椭圆法,杨氏议程定义法来测量,接触角可以定量描述表面的润湿性能,其测量可通过接触角测量仪直线测量。
超疏水表面的接触角测量方法
测量超级疏水表面的方法,与常规的方法不一样。我们将高于120度的接触角定为超疏水接触角。
切线法:常规方法,需手工切线,误差较大。
圆法:也叫宽高法,θ/2法,利用三点拟合一个圆形(开放式存在,能更好的看清楚是否贴合在一起),从而计算出接触角度。适用于<20°角度的接触角测量。
椭圆法:当接触角度超过20度时,此时已不是一个常规的圆形,而近似一个椭圆形,椭圆法用五点拟合椭圆形,从而计算出接触角度。适用于>20°<120°角度测量。
Laplace-Young法:适用于>120°超疏水角度的测量。但是Laplace-Young法有一个缺点,就是在拟合时的图象一定要非常清晰和完整,需自动拟合,并且左右两边的角度要均匀。
微分圆法,微分椭圆法:适用于所有不同角度的测量。此方法含扩(圆环法,椭圆法,Laplace-Young法)并能优化Laplace-Young法的不足之处。这也是有超疏水角度测量需求的客户的福音。
如何有效的通过接触角测量仪进行润湿性测量?
接触角和表面张力在润湿和涂层的测量方式:
接触角现有测试方法通常有两种:其一为外形图像分析方法;其二为称重法。后者通常称为润湿天平或渗透法接触角仪。但目前应用Z广泛,测值Z直接与准确的还是外形图像分析方法。
外形图像分析法的原理为,将液滴滴于固体样品表面,通过显微镜头与相机获得液滴的外形图像,再运用数字图像处理和一些算法将图像中的液滴的接触角计算出来。
计算接触角的方法通常基于一特定的数学模型如液滴可被视为球或圆椎的一部分,然后通过测量特定的参数如宽/高或通过直接拟合来计算得出接触角值。Young-Laplace方程描述了一封闭界面的内、外压力差与界面的曲率和界面张力的关系,可用来准确地描述一轴对称的液滴的外形轮廓,从而计算出其接触角。
材料表面的性质对于处理和Z终使用与体积特性同等重要。在粘合,印刷或涂覆时,清洁度,表面自由能和粗糙度是决定性的因素。在污垢和水存在下的润湿性和粘附性也与许多材料和应用有关。借助于我们的测量仪器,通过表面化学方法可以优化表面准备和增强的许多步骤。通过接触角测量在线控制润湿性:在移动的表面上的综合质量检测:接触角测量已经完成了从测试实验室到生产车间的步骤,质量保证表面的清洁和预处理。这一切都得益于这一发展。
快速和移动测量技术。我们进一步研究这个可行性研究,并展示潜力的一个途径使用接触角测量作为不间断的在线过程控制的测试方法。非常快速的液体针技术,使接触角移动样品的测量和软件界面与全自动的集成任何复杂的信息系统都可能进行分析。
材料经受许多表面处理生产过程,以便为这些准备进一步处理步骤。这里的典型例子包括粘结或等离子之前清洁表面聚合物处理,以激活它随后的涂层,从而达到好的润湿性和粘附性。由于润湿直接反映出来通过接触角测量接触角是一个测试这种预处理效果的极好方法。
基于相关物质之间的接触角可以直接测量接合或涂覆过程中的润湿。温度调节的测量也是可能的,例如在处理温度下对热熔粘合剂的润湿的研究。固体的粗糙度也对润湿性有很大的影响。因此,表面的粗糙度通常被包括在预处理过程中。当润湿(前进角)和脱湿(后退角)时接触角的组合测量表征粗糙度对润湿行为的影响。
全部评论(0条)
推荐阅读
-
- 接触角测量仪测试材料的润湿性
- 现在,生物启发特殊润湿性能表面已经吸引了广泛的科学关注,无论是在基本理论研究方面还是在实际应用方面。它已经成为一个持续增加的热门研究课题,许多研究人员尝试用各种方法模似了自然界中特殊润湿性能表面。
-
- 耐候性试验箱材料要求标准
- 本篇文章将深入探讨耐候性试验箱的材料要求标准,并阐明其在保证试验结果精确与可靠中的重要作用。
-
- 接触角测量仪的应用
- 接触角测量仪可在一小块平面、曲面或圆柱面上测量液滴的接触角,以测量表面吸湿度。最适合应用于需要评定表面处理等级、需要测试表面活性剂和油墨附着力、需要在粘合或涂层前检查材料特性的应用领域。
-
- 接触角测量仪的构造
- 本文将详细探讨接触角测量仪的构造,包括其主要组成部分、工作原理及其在实际应用中的重要性。通过对其结构的分析,旨在帮助读者更好地理解这一仪器在表面张力和润湿性测量中的作用,以及如何通过精确测量来优化材料性能。
-
- 上海吸附管老化仪参数:优化测试性能与提高测试精度的关键
- 上海吸附管老化仪在吸附性能测试领域的应用越来越广泛,它通过精确控制温度、湿度、气体流速等环境因素,模拟吸附管的实际使用条件,为研究人员和工程师提供了可靠的数据支持。
-
- 材料疲劳试验机
- 材料疲劳试验机能对各种金属、非金属材料进行拉伸.压缩.弯曲.撕裂剥离.剪切等力学性能又称机械性能的疲劳测试,材料抵抗力与变形所呈现的性能。力学性能包括强度。弹性.塑性.蠕变.疲劳和强度等
-
- 接触角测量仪应用领域
- 它通过测量液体滴落在固体表面的接触角来获取表面张力、润湿性等重要信息。这些数据对表面物理化学性质的研究至关重要,特别是在材料科学、涂料工业、半导体制造及生物医学等领域。本文将深入探讨接触角测量仪的应用领域,帮助大家了解这一设备在各行各业中的关键作用及实际应用。
-
- 接触角测量仪的校准方法
- 本文介绍了接触角测量仪角度示值误差的校准方法,并进行试验得到数据,对示值误差测量结果进行不确定度评定。研究和试验结果论证了该校准方法的准确、可靠。
-
- 接触角测量仪的工作原理
- 接触角测量仪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,液面将出现弯曲现象。这时,板面与液面的夹角即为接触角。
-
- 磁粉探伤仪选用材料
- 磁粉探伤仪,又被叫做便携式探伤仪。无触点开关采用可控硅,有较小的噪音,较长的寿命,能够简单方便地进行操作,有较强的性能,能够稳定工作。根据电流进行分类包括交流、直流、交直流两用型等磁粉探伤仪
-
- 材料扭转试验机的使用规范
- 本文将详细介绍材料扭转试验机的操作步骤、使用注意事项以及常见问题的处理方法,以帮助用户正确使用设备,提升实验效果和数据可靠性。
-
- 材料扭转试验机的调试步骤
- 本文将详细介绍材料扭转试验机的调试步骤,帮助操作人员确保设备的精确度和可靠性,从而提高测试的准确性和实验结果的可重复性。
-
- 微流控芯片的原理|结构|材料
- 微流控芯片是一种把整个化验室的功能,包括采样、稀释、加试剂、反应、分离、检测等集成在微芯片上,且可以多次使用的装置。微流控芯片常以硅、玻璃、石英、热塑性塑料为材料。
-
- 静态接触角测量仪技术参数
- 通过测量液滴在固体表面上的接触角,它能够揭示固体表面与液体之间的润湿特性,从而为表面改性、涂层设计及性能优化提供科学依据。本文将详细解析静态接触角测量仪的技术参数,帮助读者全面了解该设备的性能特点及应用领域,进一步提升对该设备在科研及工业中的重要性的认识。
-
- 光学接触角测量仪使用方法
- 通过测量液体在固体表面上的接触角,研究人员能够评估表面特性,从而优化材料性能和提升工艺效果。本文将介绍光学接触角测量仪的基本使用方法,帮助科研人员和工程师更高效、准确地进行表面表征分析。
-
- 高温接触角测量仪功能
- 接触角的大小直接反映了固体表面的润湿性,而高温接触角测量仪作为一款特殊仪器,能够在高温环境下精确地测量液体与固体表面之间的接触角,提供了表面性能研究的深度洞察。本篇文章将详细探讨高温接触角测量仪的功能、工作原理以及其在不同领域中的应用,旨在帮助读者更好地理解这一技术如何在实际应用中发挥重要作用。
-
- 粉末接触角测量仪原理
- 其核心原理是通过测量粉末或固体颗粒与液体接触时形成的接触角,从而揭示材料的表面特性。这种测量方法能够准确地分析材料表面能、亲水性与疏水性等关键性能,帮助科研人员和工程师优化材料的使用性能。本文将深入探讨粉末接触角测量仪的工作原理,分析其应用领域,并讨论该技术的优势与挑战。
-
- 液体接触角测量仪使用方法
- 接触角测量是通过观察液滴与固体表面接触的角度来评估表面的润湿性,这对于优化材料的表面性质及改进产品的性能至关重要。本文将详细介绍液体接触角测量仪的使用方法及其在实际应用中的操作步骤,以帮助科研人员和工程师更加高效地进行表面分析和实验。
-
- 水接触角测量仪原理
- 接触角是衡量固体表面亲水性或疏水性的一项关键指标,广泛应用于材料科学、涂料、电子、医疗、纺织等行业。本文将深入探讨水接触角测量仪的工作原理、测量方法及其在不同领域中的应用,帮助读者更好地理解这一技术在表面分析中的重要性。
-
- 高温接触角测量仪原理
- 接触角的大小直接影响到固体表面与液体之间的相互作用力,从而影响材料的润湿性、附着性和清洁性等重要性能。在高温环境下,材料的表面性质和液体的动态行为会发生变化,因此,使用高温接触角测量仪进行精确测量显得尤为重要。本篇文章将深入探讨高温接触角测量仪的工作原理,分析其测量过程中的关键因素,并讨论其在材料科学、表面工程等领域中的应用。
①本文由仪器网入驻的作者或注册的会员撰写并发布,观点仅代表作者本人,不代表仪器网立场。若内容侵犯到您的合法权益,请及时告诉,我们立即通知作者,并马上删除。
②凡本网注明"来源:仪器网"的所有作品,版权均属于仪器网,转载时须经本网同意,并请注明仪器网(www.yiqi.com)。
③本网转载并注明来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。
④若本站内容侵犯到您的合法权益,请及时告诉,我们马上修改或删除。邮箱:hezou_yiqi
参与评论
登录后参与评论