*，納米材料科學(xué)與工程已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)，在研究納米材料的表面改性時(shí)，往往要涉及潤濕接觸角這個(gè)概念。所謂接觸角是指在一固體水平平面上滴一液滴，固體表面上的固－液－氣三相交界點(diǎn)處，其氣－液界面和固－液界面兩切線(xiàn)把液相夾在其中時(shí)所成的角。

儀器介紹

本公司儀器采用工藝制造，儀器采用CMOS數字攝像機，配倍高分辨率變焦式顯微鏡和高亮度LED背景光源系統，搭配三維樣品臺，可進(jìn)行工作臺上下、左右、前后等方向移動(dòng)。實(shí)現微量進(jìn)樣及上下、左右精密移動(dòng)。同時(shí)還設計了伸縮桿結構工作臺，能適應在不同用戶(hù)材料厚度加大的場(chǎng)合。儀器框架可以根據式樣的大小適量調節，擴大了儀器的使用范圍。軟件搭配修正功能，測量多次后的結果可以同時(shí)保存在同一報告下，能讓用戶(hù)對材料數據進(jìn)行管控。該儀器設計美觀(guān)大方、操作簡(jiǎn)單、符合用戶(hù)所需。適用于各種行業(yè)測定接觸角的用戶(hù)。

當將一滴水滴到固面上時(shí)，液體與固體接觸過(guò)程中，固—液界面逐漸取代液—氣界面和氣固界面（圖6—1），這一過(guò)程稱(chēng)為沾濕。在恒溫恒壓條件下沾濕過(guò)程中的自由能變化：

式中γ為界面張力；—W a為黏附功，其值相當于把單位面積的液—固界面分開(kāi)成為氣—液和氣—固液面的大功(圖6—2)。顯然只有當Wa＞0時(shí)，即ΔGT.p＜0時(shí)，沾濕過(guò)程才是自發(fā)的

界面接觸角測試儀

1)當θ=0，*潤濕；
2)當θ﹤90°，部分潤濕或潤濕；
3)當θ=90°，是潤濕與否的分界線(xiàn)；
4)當θ﹥90°，不潤濕；
5)當θ=180°，*不潤濕。
潤濕性問(wèn)題與采礦浮選、石油開(kāi)采、紡織印染、農藥加工、感光膠片生產(chǎn)、油漆配方以及防水、洗滌等都有密切關(guān)系。

測試方法

接觸角現有測試方法通常有兩種:其一為外形圖像分析方法;其二為稱(chēng)重法.后者通常稱(chēng)為潤濕天平或滲透法接觸角儀.但目前應用泛,測值直接與準確的還是外形圖像分析方法.外形圖像分析法的原理為,將液滴滴于固體樣品表面,通過(guò)顯微鏡頭與相機獲得液滴的外形圖像, 再運用數字圖像處理和一些算法將圖像中的液滴的接觸角計算出來(lái).計算接觸角的方法通?；谝惶囟ǖ臄祵W(xué)模型如液滴可被視為球或圓椎的一部分,然后通過(guò)測量特定的參數如寬/高或通過(guò)直接擬合來(lái)計算得出接觸角值。Young-Laplace方程描述了一封閉界面的內、外壓力差與界面的曲率和界面張力的關(guān)系，可用來(lái)準確地描述一軸對稱(chēng)的液滴的外形輪廓，從而計算出其接觸角。

通俗概括

接觸角并不復雜，就是液滴在固體表面自然形成的半圓形態(tài)相對于固體平面的外切線(xiàn)。接觸角的應用廣泛，甚至可以說(shuō)涉及到身邊的每個(gè)細節，比如我們希望汽車(chē)玻璃上不沾雨水、但反之我們希望汽車(chē)鋼板上的油漆脫落。其他比如農藥和蔬菜葉面、涂料和內外墻面、絕緣油和絕緣材料、納米材料表面改性等等，從教學(xué)科研、工農業(yè)生產(chǎn)到日常生活，舉不勝舉。

應用領(lǐng)域

廣泛運用 教育科研  化妝品、選礦、造紙、建筑材料、環(huán)境保護、海洋、化工、石油、噴涂、油漆油墨、印染、紡織、光學(xué)、液晶顯示器 生物制藥 太陽(yáng)能等行業(yè)

1.   接觸角測量范圍：0～180°

2.   滾動(dòng)角測量范圍：0～360°(選配，如需要可以選擇SCI3000F型)

3.   接觸角分辨率：0.01°

4.   接觸角測值精度：±0.1°(θ/2 法)

5.   表面張力測試方法：懸滴法

6.   表面張力測試范圍：0～1000mN/m

7.   表面張力測試分辨率：0.01mN/m

8.   儀器尺寸及重量：245Wx530Dx450H  mm  12 kg

9.   電源：AC220—240V  50HZ

成像系統

1、鏡頭控制：一維俯仰控制

2、鏡頭：高性能工業(yè)連續放大鏡頭，0.7-5X光學(xué)放大，有效像素55 -320 pixel/mm

3、相機系統：工業(yè)級超低照度CCD系統（專(zhuān)業(yè)），放大倍數可達 60 倍

4、水平解析度：750線(xiàn)，0.0005Lux照度

5、相機通訊：芯片系列CCD，25幀/秒（60幀/秒）的速度，或更高幀率

6、分辨率（低）：1280*1024

7、背景光：連續可調亮度LED冷光源 ，50個(gè)左右高亮度LED燈，亞克力遮光片技術(shù)，發(fā)光均勻。

8、七維調整平臺

測量?jì)x軟件

1、接觸角分析方法:

6種： 量高法、五點(diǎn)擬合法、量角法、插板計算法、懸滴擬合法、自動(dòng)影像分析法等

2、可測靜態(tài)接觸角、動(dòng)態(tài)接觸角（滾動(dòng)角）、前進(jìn)接觸角、后退接觸角、液滴表面張力、表面自由能和數據統計分析

3、接觸角數據取得方式：全自動(dòng)測值和人工修整相結合。按測試，軟件自動(dòng)拍照-查找敏感點(diǎn)-計算接觸角值-顯示計算結果，整個(gè)過(guò)程無(wú)須人工干預，以降低人為因素影響

4、接觸角量測技術(shù)：數學(xué)模型擬合與真實(shí)液滴外廓實(shí)際量測相結合，解決非對稱(chēng)圖像測值問(wèn)題

5、測試液滴狀態(tài)，共4種：懸滴法/測表面張力)、停滴法(Sessile Drop)（2/3態(tài)）、氣泡虜獲法、插板法等

6、曲面修正：上凸曲面、下凹曲面、表面粗糙度修正

7、動(dòng)/靜態(tài)接觸角測試，可測試前進(jìn)和后退角，傾斜角和滾動(dòng)角值（需要加配旋轉平臺）

8、拍攝圖像方法：?jiǎn)螐埢?0幀/秒連續拍攝

9、左右接觸角值分別計算與比較功能，軟件自動(dòng)求取平均接觸角

10、數據庫管理功能：備份、壓縮、導出EXCEL表格，測值以及曲線(xiàn)擬合結果均可保存到導出的圖片上，直觀(guān)明了。

11、視頻錄相功能：錄制AVI格式影視圖像，可用于PPT文件制作

12、多種表面自由能估算模型，至少有9種表面自由能估算模型，不但能分析低能固體表面，也能分析高能固體表面