sessile drop 法(座滴法)是晟鼎精密接觸角測量儀常用的測量方法,關(guān)鍵是將一定體積的液體(通常 1-5μL)滴落在固體樣品表面,形成穩(wěn)定的液滴后,通過圖像分析計(jì)算接觸角,適用于大多數(shù)固體材料(如板材、薄膜、涂層表面)的潤濕性能檢測,是材料研發(fā)與質(zhì)量控制的基礎(chǔ)方法。其操作流程分為三步:首先將樣品固定在樣品臺,確保樣品表面水平(樣品臺水平度誤差≤0.1°),避免液滴因傾斜導(dǎo)致形狀變形;其次通過高精度微量進(jìn)樣器(精度 ±0.1μL)將液體滴落在樣品表面,等待 1-3 秒讓液滴穩(wěn)定(避免液滴未穩(wěn)定時(shí)測量導(dǎo)致誤差);然后啟動相機(jī)采集液滴圖像,軟件通過邊緣檢測算法提取液滴輪廓,計(jì)算接觸角數(shù)值。sessile drop 法的優(yōu)勢在于操作簡便、適用范圍廣,可測量靜態(tài)接觸角(液滴穩(wěn)定后的接觸角)與動態(tài)接觸角(液滴鋪展過程中的接觸角變化),滿足不同檢測需求。接觸角測量儀解決常規(guī)接觸角測量,表/界面張力測量中的問題。湖南國產(chǎn)接觸角測量儀廠商
captive bubble 法憑借對特殊樣品的適配能力,在多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。在膜材料檢測領(lǐng)域,可測量多孔陶瓷膜、高分子過濾膜的表面潤濕性能,評估膜材料對不同液體的滲透能力,為膜分離工藝優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐;在粉末材料研究中,將粉末壓制成片狀樣品后,通過懸泡法測量其接觸角,避免座滴法中液體滲透導(dǎo)致的測量失效,適用于催化劑、吸附劑等粉末材料的表面性能分析;在透明材料檢測中,針對玻璃、透明薄膜等樣品,可同時(shí)測量兩面的接觸角,判斷樣品是否存在雙面性能差異(如鍍膜薄膜的正反面涂層效果);在生物材料領(lǐng)域,可在模擬體液(如 PBS 緩沖液)中測量生物支架材料的接觸角,評估材料與體液的相容性,為生物醫(yī)學(xué)材料研發(fā)提供參考。此外,該方法還可用于研究樣品表面的吸附特性,通過觀察氣泡在樣品表面的附著穩(wěn)定性,分析樣品表面的活性位點(diǎn)分布,拓展了接觸角測量儀的應(yīng)用邊界。浙江電極片接觸角測量儀用途接觸角指的是在氣、液、固交界處(三重線,又稱接觸點(diǎn))液固交界面與氣液交界面的夾角,用于衡量浸潤程度。

captive bubble 法(懸泡法)是針對特殊樣品(如多孔材料、粉末壓片、高吸水材料)開發(fā)的接觸角測量方法,解決了 sessile drop 法因樣品吸水或液體滲透導(dǎo)致的測量失效問題。其原理與座滴法相反:將固體樣品完全浸沒在裝有測試液體(如蒸餾水、乙醇)的透明液體池中,通過氣泡發(fā)生器在樣品表面生成 1-3μL 的微小氣泡,氣泡受表面張力作用附著在樣品表面,形成穩(wěn)定的氣泡形態(tài);工業(yè)相機(jī)從液體池側(cè)面采集氣泡圖像,軟件提取氣泡輪廓與樣品表面的夾角,該夾角即為接觸角(與座滴法測量結(jié)果互補(bǔ),可通過公式換算為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn))。該方法的關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)包括:液體池需采用高透明度石英材質(zhì),確保成像無折射干擾;氣泡發(fā)生器需具備精細(xì)的體積控制能力(精度 ±0.1μL),避免氣泡過大或過小影響穩(wěn)定性;樣品臺支持三維微調(diào)(X/Y/Z 軸調(diào)節(jié)范圍 ±10mm),可將樣品精細(xì)定位至氣泡生成區(qū)域,確保氣泡穩(wěn)定附著。懸泡法的測量精度與座滴法一致(±0.1°),且能在液體環(huán)境中模擬樣品實(shí)際應(yīng)用場景(如膜材料在水溶液中的使用狀態(tài)),為特殊材料的表面性能檢測提供了有效解決方案。
在半導(dǎo)體晶圓制造中,清洗工藝的質(zhì)量直接影響器件性能(如接觸電阻、擊穿電壓),晟鼎精密接觸角測量儀作為清洗質(zhì)量的檢測設(shè)備,通過測量水在晶圓表面的接觸角,判斷晶圓表面的清潔度(殘留污染物會導(dǎo)致接觸角異常),確保清洗工藝達(dá)標(biāo)。半導(dǎo)體晶圓(如硅晶圓、GaAs 晶圓)在切割、研磨、光刻等工序后,表面易殘留光刻膠、金屬離子、有機(jī)污染物,若清洗不徹底,會導(dǎo)致后續(xù)工藝(如鍍膜、離子注入)出現(xiàn)缺陷,影響器件良品率。接觸角測量的判斷邏輯是:清潔的晶圓表面(如硅晶圓)因存在羥基(-OH),水在其表面的接觸角通常<10°(親水性強(qiáng));若表面存在污染物(如光刻膠殘留),會破壞羥基結(jié)構(gòu),導(dǎo)致接觸角增大(如>30°),說明清洗不徹底。大尺寸接觸角測量儀專為大體積、不可切割類的樣品設(shè)計(jì),輕松解決樣品大而不便的測量問題。

接觸角測量儀的高精度測量能力,依賴于由光源、成像鏡頭、圖像傳感器及光學(xué)矯正組件構(gòu)成的專業(yè)光學(xué)系統(tǒng)。光源通常采用波長穩(wěn)定的 LED 冷光源(波長范圍 560-580nm),經(jīng)漫射板與偏振片處理后,可形成均勻、無眩光的平行光場,避免因光線強(qiáng)度不均導(dǎo)致液滴邊緣成像模糊;光源亮度支持 0-100% 無級調(diào)節(jié),能適配高反射(如金屬表面)、低反射(如塑料薄膜)等不同特性的樣品,確保液滴與固體界面清晰區(qū)分。成像鏡頭選用工業(yè)級高分辨率顯微鏡頭,放大倍率 50-200 倍可調(diào),數(shù)值孔徑≥0.3,可精細(xì)捕捉液滴輪廓的細(xì)微變化(如邊緣曲率、液滴高度),搭配手動或自動對焦功能(自動對焦精度達(dá) 0.001mm),有效消除手動對焦的人為誤差。圖像傳感器采用 130 萬 - 500 萬像素的 CMOS 工業(yè)相機(jī),幀率≥30fps,可實(shí)時(shí)采集液滴動態(tài)圖像,同時(shí)具備圖像降噪功能,減少環(huán)境光干擾對測量結(jié)果的影響。此外,光學(xué)系統(tǒng)還配備偏振矯正模塊,能消除樣品表面鏡面反射造成的圖像干擾,確保液滴輪廓提取的準(zhǔn)確性,為接觸角計(jì)算提供高質(zhì)量的圖像基礎(chǔ)。接觸角測量儀需測 2-3 種已知液體接觸角,計(jì)算表面自由能。浙江視頻光學(xué)接觸角測量儀用途
當(dāng)液體與固體達(dá)成接觸時(shí),液體表面張力越大接觸角越大,固體表面能越大接觸角越小。湖南國產(chǎn)接觸角測量儀廠商
高分子材料(如塑料、橡膠、纖維)的表面性能(親水性、疏水性、黏附性)直接影響其應(yīng)用場景(如包裝材料需親水以確保印刷性,防水面料需疏水以阻擋水分),晟鼎精密接觸角測量儀在高分子材料研發(fā)中,通過測量材料表面的接觸角,指導(dǎo)表面改性工藝(如等離子處理、化學(xué)接枝),實(shí)現(xiàn)表面性能的精細(xì)調(diào)控。例如在包裝用聚乙烯(PE)薄膜研發(fā)中,未改性的 PE 薄膜接觸角約 105°(疏水性),無法滿足水性油墨的印刷需求(油墨在疏水表面易團(tuán)聚);通過等離子處理在 PE 表面引入羥基(-OH)與羧基(-COOH),接觸角可降至 40° 以下(親水性),油墨附著力提升 50%;接觸角測量儀通過實(shí)時(shí)監(jiān)測處理過程中的接觸角變化,可確定比較好處理時(shí)間(如 30 秒處理后接觸角穩(wěn)定在 35°,延長時(shí)間接觸角無明顯下降),避免過度處理導(dǎo)致材料力學(xué)性能下降。湖南國產(chǎn)接觸角測量儀廠商