www.毛片在线观看_怡红院亚洲红怡院天堂麻豆_欧美jizz18欧美_国产精品免费久久久久影院

Document

當前位置：文庫百科 ? 文章詳情

接觸角測量儀的基本原理與應用

來源：測試GO 時間：2021-01-21 21:36:11 瀏覽：19712次

1引言

接觸角是一項表征液體在固體表面潤濕的重要參數，由其可以了解液體在一定固體表面的潤濕程度。所謂接觸角是指在氣、液、固三相交點處所作的氣-液界面的切線，此切線在液體一方的與固-液交界線之間的夾角θ。而接觸角測量儀，主要用于測量液體與固體之間的接觸角，即液體對固體的浸潤性。該儀器能測量各種液體對各種材料的接觸角，對石油、印染、醫藥等行業的科研生產有非常重要的作用。

2接觸角的測定與計算方法

2.1接觸角的測量方法

測量接觸角的方法有多種，主要分為以下兩類：一類是直接法，即直接測量接觸角的大小，其精度由測角器所決定；另一類是間接法，即通過其它物理量（長度、質量）的測定以及該物理量與接觸角之間的定量關系來計算出接觸角的大小，其精度由測定長度或質量的儀器精度以及它們間的定量關系式的準確度共同決定。相關介紹如下：

a)直接測量法：作為廣泛使用的方法，該法將液滴直接滴在固體表面上，直接或先拍下照片后再用量角器定接觸角。若固體是板條則可采用斜板法測定：將試樣板浸入液體中，緩慢使試樣板傾斜至板面一邊的液體呈水平，插入液體部分的板面與液面所成的角即為接觸角。

b)長度測量法：直接法測量時往往要先確定切線的位置，較難做到準確。而長度測量法則是將液體滴在固體表面上并拍下照片，測定液滴與平面接觸面的半徑和其高度。該法有利于避免直接測量法存在的弊處。

c)重量測量法：對于固體粉末，先將其壓制成一多孔塞，測定將液體壓入（不潤濕固體粉末）或者壓出（潤濕固體粉末）時所需的壓力，則可計算出來。

2.2接觸角的計算方法

目前計算接觸角的方法主要有以下四類：

a)切線法：用量角器測量，精度不準，誤差大，為最傳統的方法；

b)寬高法：又稱θ/2法或圓環法，適用于測量小于20?的接觸角；

c)橢圓法：適用于不同角度的觸角測量；

d)L-Y法：即Laplace/Young法，適用于測量大于120?的接觸角。

3接觸角測量儀簡介

作為測量接觸角的儀器，接觸角測量儀的應用相對廣泛，接下來對其進行簡要介紹：

3.1接觸角測量儀的組成

接觸角測量儀主要由光源、樣品臺、鏡頭、圖像采集系統和進樣系統組成，如圖1所示。

圖1

3.2接觸角測量儀的操作流程

接觸角的測試過程主要包括以下步驟：a)放置樣品；b)電動注射液滴；c)上升樣品平臺接液滴；d)固體樣品接觸到液滴；e)下降樣品平臺；f)拍照；g)分析獲得結果。

4接觸角測量儀的工作原理

恒溫恒壓下，用接觸角測量儀本身附帶的注射器針頭將一滴待測液體滴在固體基質上。液滴會貼附在基質表面上，其間的相關作用力如圖2所示：固體與氣體之間的表面張力記為γSV，液體與氣體之間的表面張力為γLV，固體與液體之間的表面張力為γSL。按照接觸角（θ）的定義，其可以根據楊氏公式γSV-γSL=γLVcosθ求出大小量值。

4.1接觸角測量儀的工作原理

注其中，當θ=0?時，為完全潤濕狀態；θ＜90?，這時產生粘附潤濕；θ＞90?，為不潤濕狀態；θ=180?時，則為完全不潤濕狀態；因此接觸角越小，潤濕性越好。

圖2

接觸角測量儀工作時，當液體與固體基底接觸時，會投射出一個陰影，此時投影屏幕千分計會使用光學放大作用將影像投射到屏幕上以進行測量，如圖3所示。這個投影屏幕千分計帶有一個可調式標本夾，能夠在垂直方向或軸向上對準圖像；通過滑動屏幕可在水平方向上調整圖像；鎖定旋鈕可將投影液滴固定在位。

圖3

4.2接觸角測量儀的測量原理

當固體板插入液體時，只有板面與液體的夾角恰好為接觸角時液面才直平伸至三相交界處，不出現彎曲；否則，液面將出現彎曲現象。因此，改變板的插入角度直至液面三相交界處附近無彎曲，此時板面與液面的夾角即為接觸角。

5接觸角測量儀的應用

5.1接觸角測量儀的作用

簡單來說，接觸角測量儀解決了液-固-氣三相之間的所有問題，

簡要概括如下：

a)液-固接觸角（外相為氣體）；

b)固體表面自由能（固-氣兩相）；

c)懸滴法測液體表面張力（液-氣兩相）；

d)加選配件可測液-液-固三相接觸角（外相為液體）；

e)加選配件可測液-液界面張力。

5.2接觸角測量儀的應用

接觸角測量儀主要用于研究液體對固體的浸潤性。隨著技術的發展，接觸角測量儀產品類型也逐漸多樣化，產品技術也更加成熟化，其應用范圍也在不斷擴大，主要概括如下：

a)玻璃、液晶屏、觸控屏等表面處理效果和清潔度檢測；

b)薄膜、織物、紙張等表面吸附/吸收過程分析；

c)清潔劑如肥皂、洗滌劑等表(界)面張力分析；

d)偏光片、膠片、眼鏡片等表面潤濕性和吸附性分析；

e)表面活性劑如化妝品、乳液、石油等分析與應用；

f)納米材料與不同活性劑間濕潤性的測定與研究；

g)親水鋁箔、巖芯、礦物、瀝青、絕緣子等潤濕性行為分析；

h)醫藥、食品、聚合物等表面競爭、吸附和浸透性分析；

i)印刷、鍍膜、電鍍和上漆等表面附著力檢測；

j)粘貼劑與固體間的粘接程度研究與檢測；

k)噴霧、油漆、涂料和油墨等配方設計和潤濕性分析；

l)清洗行業的清洗效果檢測；

m)晶圓、封裝基板、LED、高精密部件等有機污染檢測；

n)纖維、碳纖維、玻璃纖維和樹脂等表征分析。

張立峰等人在《太陽能級多晶硅的精煉方法》一書中提及使用接觸角測量設備來研究高溫下硅在石墨基板和SiC基板上不同時間下的潤濕行為，結果如圖4所示，從中可以看出，硅與這兩種材料均潤濕性良好。

圖4

胡淑芬等人使用KrussDSA100接觸角測量儀采用液滴形狀光學測量法對竹纖維進行接觸角測試，它通過脈沖將10pL體積的超純水液滴噴射到已固定在樣品臺上的水平伸直的單纖維上，CCD記錄液滴與纖維接觸全過程，采用量角法計算單纖維的靜態接觸角，結果如圖5所示。

圖5

6參考文獻

[1]金麗萍,鄔時清,陳大勇.物理化學實驗-第2版[M].華東理工大學出版社,2005.

[2]余節約.包裝膠印1000問[M].印刷工業出版社,2004.

[3]單靜影,武冬梅,李清源,等.簡易接觸角測量儀的建立[J].佳木斯醫學院學報,1995(04):72.

[4]張立峰,李亞瓊.太陽能級多晶硅的精煉方法[M].冶金工業出版社,2017.

[5]胡淑芬,王越平.竹纖維的接觸角測試與評價[J].紡織導報,2015(2).

上一篇：激光導熱儀的基本原理與應用

下一篇：表面張力儀的基本原理與應用

2021-01-20

這年頭還有這么高發文量的國產一區？簡直材料學人的夢中情刊！

2022-12-14

循環伏安法的基本原理與實驗操作

2021-01-22

電化學實驗基礎之電化學工作站篇（一）電化學工作站的基本功能和使用

2021-01-20

紫外可見漫反射光譜的基本原理與應用

2021-01-22

電子順磁共振波譜儀(下)：波譜信息解讀

2021-01-21

項目推薦/Project

接觸角測試（CA）

高溫接觸角測試

熱門文章/popular

基礎理論丨一文了解XPS（概念、定性定量分析、分析方法、譜線結構）

手把手教你用ChemDraw 畫化學結構式：基礎篇

晶體結構可視化軟件 VESTA使用教程（下篇）

【科研干貨】電化學表征：循環伏安法詳解（上）

電化學實驗基礎之電化學工作站篇（二）三電極和兩電極體系的搭建和測試

【科研干貨】電化學表征：循環伏安法詳解（下）

微信掃碼分享文章

www.毛片在线观看_怡红院亚洲红怡院天堂麻豆_欧美jizz18欧美_国产精品免费久久久久影院

舉報有獎

TEL: 191-3608-6524

如：在網絡上惡意使用“測試狗”等相關關鍵詞誤導用戶點擊、惡意盜用測試狗商標、冒稱官方工作人員等情形，請您向我們舉報，經查實后，我們將給予您獎勵。

舉報內容：

200

上傳附件：

文件格式不正確，請重新上傳文件格式不正確，請重新上傳文件格式不正確，請重新上傳

文件格式：jpg、jpeg、png、gif、tif、doc、docx、ppt、pptx、xls、xlsx、pdf、zip、rar

聯系方式

姓名

電話

提交意見

意見反饋

Suggestions

您可以在此留下您寶貴的意見，您的意見或問題反饋將會成為我們不斷改進的動力。

意見類型

測試服務

網站功能

財務報賬

其他類型

意見內容

200

聯系方式

姓名

電話

提交意見

+

你好，很高興為您服務！

發送