流体在固体表面上的润湿性往往通过接触角值的测量来表征。测量得到的接触角值是一 个表观值,对于实际(非理想)表面,接触角值不是单一的,而是从最大前进接触角值到最小后退 接触角值的一个范围,具体得到的数值与接触角形成的历史有关。润湿性是界面各项相互作用力的综合结果,后者同样地决定了流体与固体(或者流体与流体)表面之间的相互结合力。
液滴与固体表面之间的相互结合力与作用的方向有关,可以区分为水平滞留力和垂直粘附力。 水平滞留力和垂直粘附力均与液滴与表面之间的相互作用力有关,具体地说,与液 滴在表面上的动态接触角值、接触周长/面积、正压力和界面张力等参数相关,是衡量液滴 与表面之间的亲和力或者疏远性的重要参数。如果液滴相为水,那么就可以用于衡量固体表 面的(超)疏水属性。
德国劳达科学仪器公司(LAUDA Scientific GmbH)是一家拥有60多年历史的著名科学仪器设备研发制造企业,其各类仪器被广泛应用于科学研究、产品研发和质量控制等领域。作为接触角测量仪的重要供应商,LAUDA Scientific公司以其丰富而多样化的功能把接触角测量仪的应用提高到了一个新的高度。
作为LAUDA Scientific公司的中国区授权代理商,东方德菲将与LAUDA Scientific公司一起为中国用户提供专家型的服务和创新的测量手段,包括动态接触角测量、粘滞力测量、超浸润测量、粉末润湿性测量、界面扩张流变测量、全自动临界胶束浓度(CMC)测量等,并以快捷的方式为客户提供专业的技术服务。
德国LAUDA Scientific 公司生产的光学粘滞力测量仪LSA100不仅具备一般光学 接触角测量仪的常规功能,而且能够直接测量液体和固体材料之间在界面上的相互作用力(包括垂直粘附力和水平滞留力),是表面分析仪器领域中的一个开拓性创新!
一、光学粘滞力测量仪LSA100的测量方法:
1、垂直粘附力测量
液滴在超疏材料表面上被拉伸过程中产生的垂直方向的粘附力是一个评价材料表面润 湿性质的重要指标。
在高精度自动升降台的操控下,材料表面和液滴先相互挤压使得液固两相充分接触,然 后缓慢拉伸直到液滴和材料表面分离。软件通过液滴的形变量可以精确的计算出材料表面作用于液滴的垂直方向的粘附力。
2、水平滞留力测量
LSA100配置速度可控的离心转台时,仪器可以自动对液滴进行离心操控。置 于材料表面上的液滴在旋转状态下产生侧向滑动的趋势,当离心驱动力达到Max滞留力数值的时候,液滴沿材料表面发生横向水平滑动。在这一动态过程中,仪器利用视频同步触发 技术通过软件计算能够准确得到材料表面作用于液滴的水平方向的滞留力。
二、技术参数:
1、软件计算方法:
()Laplace-Young (垂直粘附力)
()真实液滴 method(水平滞留力)
2、垂直粘附力测量:
(1)样品台升降方式:自动可编程
(2)样品台移动速度:0.04---500 mm/min
(3)位置精度:0.05μm
(4)测量分辨率:0.01μN
3、水平滞留力测量:
(1)离心样品台控制方式: 自动可编程
(2)max离心力(加速度): 40 g
(3)转速范围: 0---750 rpm
(4)控制精度: 2 rpm
(5)旋转加速度: 1---100 rpm/s
(6)测量分辨率: 0.01μN