视频光学水滴角测量仪

一·概述（Summary）

接触角（Contact angle）是指在气、液、固三相交点处所作的气-液界面的切线，此切线在液体一方的与固-液交界线之间的夹角θ，接触角测量是现今表面性能检测的主要方法。

PZ-200SD研究型接触角测量仪是采用光学成像的原理，设备采用图像轮廓分析方式测量样品表面接触角、润湿性能、表界面张力、前进后退角、表面能等性能，设备采用全自动进液装置，性价比高、拓展性强、功能全面、可满足各种常规测量需求，目前已经广泛使用在众多高校院所及企业。

亲水角接触角测量仪用于测量液体对固体的浸润性，通过测量液体对固体的接触角、计算、测定液体的自由能即液体对固体的附着力，张力等指标，该仪器可广泛应用于石油、化工、医药、造纸、染料等领域，作科学研究及教学用，我厂生产的接触角测定仪系列产品，自主研发，根据用户的不同需要提供不同型号仪器。

应用领域举例:

1）、金属焊接过程中，检测焊剂对金属的附着力；

2）、印刷行业油墨、金属、纸张之间的附着力；

3）、粘贴剂与固体间的粘接程度研究；

4）、航天工业空中雨雾对飞机基体的润湿程度检测；

5）、军事科学中弹片在空气中与雨雾接触角的测定；

6）、石油开采过程中，注入添加剂与原油中固体前进角，后退角的测定；

7）、纳米材料与不同活性剂间湿润性的测定、研究；

8）、铝箔亲水角的测定；

9）、凸凹眼镜片亲水性、疏水性测定

10）、包装用品污染程度测定等等

主要技术指标：

1）、.滴定方式：静滴法

2）、测量方法：量角法，量高法，切线法等

3）、载物平台系统

载物台尺寸：100×130mm2

4）、光学系统

①物镜变倍范围：0.7--4.5X

③总放大倍数：12.6~81X（以17寸显示器，0.5 X适配目镜为例）

④图像放大方式：连续变焦

5）、 光源

①LED冷光源，白色

②工作电源：DC3.1V，200mA

6）、 微量进样器：0~100μl,每格2μl 或 0~50μl,每格1μl

7）、摄像头

①COMS传感器

②有效像素：1280×1024或自选

③帧率：30fps

8)、电源：DC5v功耗：5w

9）、角度测量精度：0.1°

10）、图像采集方式：照相：单幅，多幅**10幅）；录像。在播放器中支持单帧、连续帧的采集。

11）、电脑配置

WinXP以上计算机操作系统

显示器：17吋

12）、输入电源：AC220V，

13）、仪器外形尺寸：640×200×480mm

一般涂层的疏水性主要是靠接触角和吸水率来判断的吧，想问下这两者之间的关系比如说系列样品中，接触角zui大的吸水率一定zui小吗？下图是通过接触角测量仪测试的亲水和疏水接触角的结果，一般， 我们将小于60度的接触角称为亲水接触角，大于60度的接触角称为疏水接触角。接触角度越小，说明润湿性好。

  接触角，小的，疏水性小亲水强。吸水首要能被水润湿，即有亲水性，接触角大亲水性小，在其它条件不变时吸水越小一般是这样的如果接触角小，说明表面和水相容性好！反之，说明差毛细现象浸润液体上升的高度是一定的，而不是一直往上升，毛细现象中液体上升、下降高度：h的正负表示上升或下降。

  浸润液体上升，接触角为锐角；不浸润液体下降，接触较为钝角。上升高度h=2*表面张力系数*cos接触角。zui近在nature上看到一篇文章，说的是玫瑰花瓣，其表面疏水性很强，但与水却粘滞不滴落，其吸水性却是强的。接触角大小表征的是初期疏水性，而吸水率表征的是长期吸水情况！ 

  吸水过程有三个阶段： 

1.水分进入材料，充满其中的自由体积；接触角很重要； 

2.水分作为增塑剂，使聚合物分子链滑移，增加自由体积，增大吸水率； 

3.材料中的极性基团和水形成氢键，发生不可逆反应，吸水率随时间一直增加。

  利用亲水材料获得超疏水表面实例：

  研究小组报道利用模板挤压道经，以亲水性聚合物聚册稀PVA为前驱物得到了超疏水性阵列纳米纤维表面，以及利用亲水性聚碳酸酯制备了缝合线疏水性纳米柱模，其中，水在平滑有PC膜表面的接触角分别为72.5和85.7.从而成功实现在利用传统上的亲水材料获得超疏水表面。从而得到了在材料学上更为广泛的应用。例如，在利用亲水材料获得超疏水表面方面，他们通过一步成膜法结合气体诱导相分离的过程，制备了具有微米，纳米复合结构的聚合物超疏水性薄膜。

  气相对固体表面浸润性的影响　

  固体表面的浸润性是由固-液-气三相共同的，一直以来，人们对浸润性的研究大多集中在固相或液相，而忽视了气相的影响。近几年，通过一些研究发现，气体的组成，压力等对界面的性质也起着至关重要的作用。