视频光学接触角测量仪作为基于视频光学技术的精密仪器,能够完成以下核心测量任务,覆盖材料表面特性分析的多个维度:
1.静态接触角
功能:测量液滴在固体表面静止时的接触角,量化材料亲水性或疏水性。
应用:评估涂料、塑料、半导体等材料的表面处理效果(如等离子清洗、涂层均匀性)。
精度:部分型号可达±0.1°,分辨率0.01°。
2.动态接触角
功能:捕捉液滴在固体表面动态变化过程(如吸收、铺展),测量前进角、后退角及接触角滞后性。
应用:研究材料表面润湿性、粘附性及动态响应(如自清洁材料、防雾涂层)。
技术:通过高速视频系统连续录像,自动计算全流程接触角变化。
3.滚动角
功能:测量液滴在倾斜表面上开始滚动时的最小倾斜角度,评估材料表面滑动性能。
应用:开发防污、防冰或易清洁表面。
控制:全自动倾斜台由软件控制,记录倾斜过程中液滴形状、角度及位置移动。
二、视频光学接触角测量仪表面自由能与界面张力分析:
1.固体表面自由能
功能:通过接触角数据计算固体表面自由能及其组成(极性/非极性分量)。
应用:优化材料表面改性工艺(如提高生物相容性、印刷附着力)。
方法:支持多种国际主流计算模型。
2.液体表面张力与界面张力
功能:采用悬滴法测量液体表面张力或液-液界面张力,符合标准。
应用:研究表面活性剂性能、乳液稳定性或油水分离效果。
算法:优化Young-Laplace算法,动态计算速度更快,支持极短寿命界面测量。
3.临界胶束浓度(CMC)
功能:通过表面张力法自动测量表面活性剂溶液的CMC,避免传统吊片法中活性剂分子吸附问题。
应用:筛选和优化表面活性剂配方(如洗涤剂、化妆品)。
配置:双连续注射单元,一个配置溶液,另一个连续形成液滴,全程自动控制。
三、视频光学接触角测量仪特殊材料与复杂场景测量:
1.单一纤维接触角
功能:在同一台仪器上完成普通平面材料和单一纤维材料的润湿接触角测量。
应用:研究纤维表面处理效果(如防水织物、碳纤维复合材料)。
附件:需高放大倍数显微光学镜头及特殊理论计算方法。
2.粉末与多孔材料
功能:通过Washburn法分析亲水粉末润湿性,或高速视频系统记录液体吸收过程并计算接触角变化。
应用:评估催化剂活性、药物载体释放效率或滤材吸水性。
案例:测量电池电极材料粉末的润湿性,优化电解液渗透性能。
3.俯视法接触角
功能:从正上方对液滴成像,精确测量三相接触线或液滴最大直径处周边线形状尺寸,利用模型计算接触角。
优势:解决凹表面、超亲表面极小接触角测量难题,适用于各向异性材料及多角度润湿动态行为观察。
联用:与侧视法联用,同时对同一液滴进行接触角测量,提高数据可靠性。
4.滞留力测量
功能:通过旋转台使液滴受离心力驱动产生横向滑动趋势,记录形状变化并计算滞留力数据及接触角变化曲线。
应用:分析液体与固体界面相互作用力,应用于润湿特征分析和液滴流体动力学研究。
案例:测量超疏水表面液滴的滞留力,评估防污性能。
