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技術(shù)文章

光學接觸角測量儀:原理、特點與應用

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  光學接觸角測量儀是一種常用于表面潤濕性研究的儀器,通過測量液體滴在固體表面上的接觸角來定量描述表面潤濕性能。下面將詳細介紹其原理、特點以及應用。
 
  一、原理
 
  光學接觸角測量儀的測量原理基于Young方程,其公式為cosθ = (γs - γl)/γl,其中θ為接觸角,γs為固體表面自由能,γl為液體表面張力。通過高分辨率相機捕捉液滴在固體表面的圖像,然后利用軟件分析這些圖像,計算出液滴的接觸角。具體來說,當液滴被放置在固體表面上時,由于表面張力的作用,液滴會形成一個特定的形狀。通過拍攝液滴的側(cè)面圖像,可以觀察到液滴與固體表面之間的夾角,即接觸角。這個接觸角反映了液體對固體的潤濕程度。
 
  二、特點
 
  液滴觀測角的調(diào)正技術(shù),隨時可以觀測液滴的形態(tài)。
 
  進樣系統(tǒng)的微調(diào)功能可以精確調(diào)整進樣器的位置,確保測量的準確性。
 
  智能化的進樣系統(tǒng),樣品更換更加簡單,避免了樣品間相互交叉污染的危險。
 
  創(chuàng)新的光學結(jié)構(gòu)設(shè)計,即使很大的樣品也可以輕松地在標準樣品臺上測量。
 
  新型的照明系統(tǒng)采用可控亮度的LED冷光源,消除所有雜散光的干擾,提供強的光能量,同時具有極低的熱輻射。
 
  創(chuàng)新的軟件設(shè)計支持用戶在任何時間都可以運行事先設(shè)定好的程序或模塊,提高了測量效率。
 
  個性化的樣品臺和不同的加熱/制冷工作臺,可以滿足不同條件的特殊樣品的要求。
 
  三、應用
 
  光學接觸角測量儀在多個領(lǐng)域都有廣泛的應用,包括但不限于:
 
  材料科學研究:通過測量不同材料表面的接觸角,可以了解材料的潤濕性、附著力、親水性和疏水性等性能,為材料的選擇和改性提供依據(jù)。
 
  工業(yè)生產(chǎn):在硅片、硬盤原板等產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中,需要對清洗后的表面親水性能進行檢查,以確保產(chǎn)品質(zhì)量。光學接觸角測量儀可以提供精確、可靠的測量結(jié)果。
 
  涂層與表面處理:通過測量涂層或處理后的表面的接觸角,可以評估涂層的潤濕性和附著力等性能,為涂層的優(yōu)化和選擇提供依據(jù)。
 
  環(huán)境科學:在環(huán)境污染監(jiān)測中,可以利用光學接觸角測量儀研究污染物對材料表面的影響,為環(huán)境污染治理提供科學依據(jù)。
 
  綜上所述,光學接觸角測量儀是一種功能強大、應用廣泛的儀器,在材料科學研究、工業(yè)生產(chǎn)、涂層與表面處理以及環(huán)境科學等領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用。

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