PWC-300整体倾斜滚动角型接触角测量仪
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
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。
滚动角与滑落角定义
滚动角(Roll off Angle) :在倾斜固体表面上,液滴开始滚动脱离的最小倾斜角度,直接反映材料表面低黏附超疏水性能(如“荷叶效应”)。
滑落角(Sliding Angle) :液滴在倾斜表面开始滑动的临界角度,与表面粗糙度、化学异质性及液固界面黏附力密切相关。
* 接触角测量仪主要是通过光学外观投影对液体与固体样品表面的轮廓进行分析。
* 接触角是指气、液、固三相交点处所形成夹角θ,此角度是现今判定材料表面润湿性能的最佳方法。
* 表面张力是指表面任意二相邻部分之间垂直于它们的单位长度分界线相互作用的拉力。
* 界面张力是指液体与另一种不相混溶的液体之间相互作用产生的力。
* 表面能是指物体表面分子间作用的力。
* 粘附功是指不同凝聚相相接触时,相间分子有相互作用力,将两相分离就要做的功。
PWC-300整体倾斜滚动角型接触角测量仪本自动滴液整体倾斜款接触角测量仪基于动态润湿性分析技术,通过高精度倾斜平台与自动化液滴控制系统的协同工作,实现液滴在固体表面的滚动角(Roll off Angle)与滑落角(Sliding Angle)的精准测量,全面表征材料表面的动态润湿特性及接触角滞后现象(Contact Angle Hysteresis)。
二 ·应用(Application)
接触角测量仪广泛应用于各个行业领域,在3C、6C、手机制造、玻璃制造、表面处理、材料研究、化学化工、半导体制造、涂料油墨、电子电路、纺织纤维、医疗生物、能源化工、消费品与轻工业等领域,接触角测量已经成为了一项评估表面性能的重要仪器(部分测试功能需要选购专门附件完成)
1. 液体在固体表面的铺展、渗透、吸收等润湿行为,座滴法测量静态接触角;
2. 材料在固体表面的前进角、后退角、接触角滞后、滚动角、动态接触角测量;
3. 吸收材料的连续实时研究及过程记录,接触角随时间变化曲线分析;
4. 各种特殊材料的接触角测量,如粉末、弯曲曲面、超疏水/超亲水样品;
5. 附着滴法测试材料浸没在液体中的接触角测试;
6. 悬滴法测量各种液体表界面张力及其极性、色散分量;
7. 计算固体表面自由能(Surface free energy),及其极性色散分量分析;
8. 分析液体在固体表面的粘附功(Adhersion),评估固体表面均匀性、清洁度等
三 ·设备原理(Principle)
如上图、接触角测量仪主要由光源系统、注射系统、样品台、成像系统、分析软件五大部分组成,设备采用光学成像的原理。
光源系统采用密集 LED 冷光设计,发光均匀,图像清洗,寿命长;
注射系统采用高精密石英加载器,由软件数控微流精控滴液方式定量定速控制,滴液稳定,精度极高,通过软件预设液滴体积、滴加速度及间隔时间,实现液滴生成的全自动标准化操作,消除人为误差。可选配温控模块,适配高温(如熔融材料)或低温(如冷冻液滴)等特殊测试环境;
样品台集成高精度电动倾斜台,倾斜角度范围 0°~90°,分辨率达 0.01°,倾斜速率可调(如0.1°/s~10°/s)。通过软件设定倾斜程序(匀速倾斜、步进倾斜或自定义角度变化曲线),实时同步触发图像采集与分析。
成像系统采用定制版工业CCD,采用进口机芯CCD 工业相机,拍摄稳定,图像清晰,真实可靠,镜头采用工业级远心变焦变倍式进口配置,0.7-4.5 倍放大可调 3mm 微调,成像无畸形失真;
分析软件功能强大,具备一键式全自动拟合能力,具备国际最领先的拟合方法,满足各种液滴形态的精确拟合。采用国内最完善的软件算法:分辨率拟合法(平面)、Ve视法(凹面);
四 ·技术规格(Specifications)
接触角整机参数 | |
整机尺寸 | 770mm×650mm×350mm |
整备质量 | 约26KG |
电源 | AC:100-240V |
功率 | 30W |
频率 | 50/60HZ |
样品平台尺寸 | 160mm×160mm |
测样尺寸 | 160×160×20mm |
调节范围 | 前后调节X轴 手动,行程 80mm,精度 0.1mm 左右调节Y轴 手动,行程 50mm,精度 0.1mm 上下调节Z轴 手动,行程 80mm,精度 0.1mm |
平台整体倾斜 | 电动倾斜平台 |
倾斜角度 | 0-90° |
倾斜精度 | 0.1° |
光源系统 | |
光源 | 工业级单波冷光源带聚光环保护罩,寿命60000小时以上 |
波长 | 460nm |
光源调节 | 软硬共控,无极调速 |
注射系统 | |
滴液方式 | 数控微流精控滴液方式 |
滴液移动范围 | 左右调节X轴:24mm 精度0.1mm(手动) 上下调节Y轴:65mm 精度0.1mm(手动) |
控制方式 | 软件数字自动控制 |
滴液精度 | 0.01μl |
容量监控 | 自动监控液体体积容量,自动实时显示百分比 |
注射器 | 高精密石英加载器 |
容积 | 100μl/500μl/1000μl (标配 500μl) |
针头尺寸 | 0.51mm和0.24mm、1.6mm |
成像系统 | |
相机 | 定制版工业CCD,采用进口芯片 |
相机帧率 | 300fps(可升级更高帧率) |
相机像素 | 500万像素 |
镜头 | 远心变倍变焦定制镜头 |
倍率 | 0.7-4.5倍 |
镜头倾斜度 | ±20°,精度0.5° |
采集系统调节 | 俯视/仰视/平视 |
相机 | 定制版工业CCD,采用进口芯片 |
分析软件 | |
接触角测量范围 | 0-180° |
接触角分辨率精度 | 0.001° |
软件界面 | 双界面,单独中文界面与英文界面 |
管理员权限 | 设有操作员与管理员权限和单独操作界面 |
审计追踪 | 记录所有人员的操作与设置,并能导出数据 |
滑落角一键测量 | 自动设定倾斜角度、倾斜距离,自动测试滚动角与滑落角数据 |
软件算法 | 分辨率拟合法、弧面法、θ/2、切线法、量角法、宽高法、L Y法、圆法、椭圆法、斜椭圆法 |
分析方法 | 座滴法、纤维法、动态润湿法、悬滴法、倒置悬滴法、附着滴法、插针法、3D形貌法、气泡捕获法 |
分析方式 | 润湿性分析、静态分析、实时动态分析、拍照分析、视频分析、前进后退角分析次、滚动角、滑落角 |
测量方式 | 全自动、半自动、手动 |
表界面张力范围 | 0~3000mN/m |
表面张力分辨率精度 | 0.01mN/m |
动态张力 | 软件自动读取 |
表面能测量方法 | OWRK法,Zisman法,EOS法,Fowkes法, Wuwim法、色散力、极性力(可添加算法及液体库) |
粘附功 | 一键自动分析 |
铺展系数 | 一键自动分析 |
浸湿功 | 一键自动分析 |
五 ·符合国家的相关标准(Accord with national standard)
1、GB/T 36086 2018 纳米技术 纳米粉体动态压力法
2、GB/T 24368 2009 玻璃表面疏水污染物检测
3、GB/T 30447 2013 纳米薄膜接触角测量方法
4、ISO 19403 2 2017 色漆和清漆. 亲水性
5、ASTM D7334 08(2022) 用推进接触角测量法测定涂层、基材和颜料表面润湿性的标准
6、ASTM D5946 17 使用水接触角测量的电晕处理的聚合物膜的标准
7、ASTM D7334 08(2013) 涂层 基材和颜料的表面润湿性的标准
8、SY/T5153 2007油藏岩石润湿性测定方法
9、ISO/TS 14778 2021 纸和纸板. 光学方法测量水接触角
10、ASTM D5946 2004塑料薄膜与水接触角度的测量
11、ISO15989塑料薄膜和薄板电晕处理薄膜的水接触角度的测量
12、EN 828 2013 胶粘剂 润湿性测定的测量固体表面的接触角和表面自由能
13、KS L ISO 27448 2011(2021) 精细陶瓷(高级陶瓷、高级工业陶瓷)-半导体光催化材料自清洁性能试验方法
六 ·核心优势
* 二十多项专利产品
* 国内最完善的软件算法:分辨率拟合法(平面)、Ve视法(凹面)
* 单独开发服务(硬件与软件可根据客户要求开发定制)如:报告模版、测试功能、设备尺寸等
* 超长质保:36个月;可延长质保:最长十年
* 第三方质检管控:设备出厂会经过工厂内部检测合格后,移交到第三方(有CNAS资质检测机构)再次检测合格后随报告发出。
* 高精度滴液监控:软件实时监控针管液滴量
*高效数据处理:自动生成接触角、表面张力等数据报告,一键导出多种形式,标配高清图像无压缩画质,可配合打印机直接打印报告。
七 ·设备选配件(Optional Accessories)
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薄膜夹具 | 标准片 | 样品池 |
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疏水处理液 | 注射加温 | 温控平台 |
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真空平台 | 静电风扇 | 手动倾斜平台 |
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微量注射泵 | 注射针注射器 | 高速相机 |