SGC QH6整體傾斜 動(dòng)態(tài)接觸角測量儀
本機(jī)除了利用停滴法測試靜態(tài)接觸角外，更側(cè)重于利用傾斜板法測試和分析動(dòng)態(tài)接觸角（包括前進(jìn)接觸角、后退接觸角和滾動(dòng)角）；同時(shí)也可以測試液體表面張力、估算固體表面能和分析潤濕性。應(yīng)用于生物化工、納米技術(shù)、涂層工藝、耐水材料、科教等領(lǐng)域的測試與研究。
技術(shù)項(xiàng)目 | 功能指標(biāo) |
1．動(dòng)/靜態(tài)接觸角測量 | 1-1．分析算法：量高法、量角法、圓環(huán)法、橢圓法、擬合法、Y-L法 1-2．具有左接觸角、右接觸角和平均接觸角分開測試和比較功能 1-3．具有凹面、凸面、弧面、超親水、超疏水等特殊表面分析功能 1-4．具有不規(guī)則形、非軸對(duì)稱本征接觸角的分析功能 1-5．具有前進(jìn)接觸角、后退接觸角及滾動(dòng)角的分析功能 1-6．具有自動(dòng)分析接觸角變化過程的批處理測試功能 |
1-7．測量范圍：0°～180° 1-8．測量精度：±° 1-9．提供標(biāo)定塊，可隨時(shí)對(duì)測量精度進(jìn)行校準(zhǔn) 1-10．測量分辨率：° | |
2．表面/界面張力測量 | 2-1．分析算法：手動(dòng)法、自動(dòng)法 2-2．測量范圍：～1000mN/m 2-3．測量精度：±% 2-4．測量分辨率：mN/m |
3．表面能估算 | 3-1．估算模型：Fowkes、擴(kuò)展Fowkes、Owens-Wendt、van OSS、 Wu調(diào)和平均法、狀態(tài)方程法 3-2．可分別得到固體表面能、色散力、極性力、氫鍵力、范德華分量、 路易斯酸分量、路易斯堿分量等 |
3-3．液體數(shù)據(jù)庫：預(yù)置37種常用液體表面張力及其分量數(shù)據(jù)， 數(shù)據(jù)可直接調(diào)入用于表面能估算 3-4．液體庫數(shù)據(jù)可自行添加、刪除和修改 | |
4．潤濕性分析 | 4-1．通過液體的表面張力和對(duì)固體的接觸角可分析該固體的潤濕程度， 包括粘附功、鋪展系數(shù)和粘附張力 |
5．?dāng)?shù)據(jù)管理 | 5-1．通過試驗(yàn)?zāi)０灞４嬖囼?yàn)信息、試驗(yàn)數(shù)據(jù)和圖片 5-2．新建的試驗(yàn)?zāi)０灞４婧罂芍貜?fù)調(diào)入使用 5-3．可對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改、刪除和調(diào)入再分析等 5-4．試驗(yàn)數(shù)據(jù)可標(biāo)注于圖片上，并隨圖片一起保存 5-5．試驗(yàn)結(jié)果可導(dǎo)出至Word、Excel和PDF |
6．圖像拍攝 | 6-1．單張拍攝、連續(xù)拍攝、視頻錄制和圖片回放 6-2．可選擇采用相機(jī)外觖發(fā)功能自動(dòng)拍攝 |
7．光學(xué)成像系統(tǒng) | 7-1．相機(jī)：300萬像素、幀率36幀/秒 7-2．鏡頭：～×連續(xù)變倍、對(duì)焦距離82mm 7-3．調(diào)焦范圍：±；調(diào)焦精度： 7-4．調(diào)焦時(shí)軟件自動(dòng)檢測清晰度，消除人為誤差 7-5．水平和俯仰調(diào)整范圍：±2° 7-6．背光源：LED冷光源+遮光板，亮度無極調(diào)節(jié) |
8．滴液系統(tǒng) | 8-1．滴液方式：軟件控制進(jìn)樣器自動(dòng)滴液和自動(dòng)升降 8-2．小滴液量：μl/滴 8-3．滴液精度：±μl |
9．傾斜樣品臺(tái) | 9-1．臺(tái)面尺寸：X100×Y90mm 9-2．移動(dòng)行程：X50×Y50×Z50mm 9-3．移動(dòng)方式：手動(dòng)旋鈕控制三維移動(dòng)定位 |
9-4．傾斜方式：軟件控制樣品臺(tái)、成像系統(tǒng)和滴液系統(tǒng)同軸整體傾斜 9-5．傾斜過程中液滴始終位于視窗中心，無需人為調(diào)整樣品臺(tái)位置 9-6．傾斜范圍：0°～±90° 9-7．傾斜精度：±° | |
10．主機(jī)參數(shù) | 10-1．尺寸：約W585×D280×H650mm 10-2．重量：約25kg 10-3．電源：1∮ AC220V 50HZ |
楊氏方程中所預(yù)示的接觸角是假定固體表面平坦光滑、化學(xué)均勻、各相同性，固—液—?dú)馊噙_(dá)到熱力學(xué)平衡狀態(tài)下的接觸角，也稱之為靜態(tài)接觸角（Staic Contact Angle）θO，即固—液—?dú)馊嘟佑|線靜止未發(fā)生移動(dòng)的接觸角。
但實(shí)際的固體表面在一定程度上可能存在粗糙不平、化學(xué)組成不均一，受污染等多種情況，這就使得實(shí)際接觸角并非如楊氏方程所預(yù)示的取值。而是在相對(duì)穩(wěn)定的兩個(gè)角度之間變化，這種現(xiàn)象被稱為接觸角滯后現(xiàn)象。上限為前進(jìn)接觸角（Advancing Contact Angle）θA，下限為后退接觸角（Receding Contact Angle）θR。通常定義，液—固界面取代氣—固界面后形成的接觸角叫前進(jìn)接觸角；而氣—固界面取代液—固界面形成的接觸角叫后退接觸角。一般情況下前進(jìn)角總是大于后退角，二者之差θA-θR=Δθ定義為接觸角滯后（Contact Angle Hysteresis）。
接觸角滯后的大小決定了液滴從固體表面滾落的難易程度，滯后越大表明液滴越不易從表面滾落。滾動(dòng)角（Sliding Angle）能直觀的反映出接觸角滯后的大小。所謂滾動(dòng)角是指一定體積的液滴從固體表面發(fā)生滾落時(shí)所需的小傾斜角度，用α表示。滾動(dòng)角與前進(jìn)角和后退角之間的關(guān)系可由Furmidge公式給出：
m·g·sinα=γLGW(cosθR-cosθA) (1)
(1)式中m為液滴的質(zhì)量，g為重力加速度，W為固—液接觸面的直徑，由此式可得出接觸角滯后越小，滾動(dòng)角就越小。
在前進(jìn)角和后退角區(qū)間內(nèi)，固—液—?dú)馊嘟佑|線是保持靜止的，此時(shí)應(yīng)為靜態(tài)接觸角；而當(dāng)出現(xiàn)前進(jìn)角或后退角時(shí)，三相接觸線開始發(fā)生移動(dòng)，這種固—液—?dú)馊嘟佑|線發(fā)生移動(dòng)的接觸角稱之為動(dòng)態(tài)接觸角（Dynamic Contact Angle）θD。
前進(jìn)角通常反映的是表面能較低、與液體親和力弱的那部分固體表面區(qū)域的性質(zhì)；后退角則相反。對(duì)于超疏水性材料，如果知道了前進(jìn)接觸角、后退接觸角以及液滴的起始滾動(dòng)角，就可以更好的了解材料的表征；同樣在表面是傾斜的情況下，考察液體在表面的潤濕行為就必須分析動(dòng)態(tài)接觸角才能更好地反映實(shí)際情況。
