sessile drop 法(座滴法)是接觸角測量儀基礎、應用廣的測量方法,適用于板材、薄膜、涂層等多數固體樣品的靜態與動態接觸角測量。其操作流程分為三個關鍵步驟:第一步是樣品準備與固定,將固體樣品平整放置于樣品臺,通過水平調節裝置確保樣品表面水平度誤差≤0.1°,避免液滴因傾斜發生形態變形;針對不同樣品特性,可采用真空吸附(適用于板材、玻璃)或機械夾具(適用于柔性薄膜)固定樣品,確保測量過程中樣品無位移。第二步是液滴生成與滴落,通過高精度微量進樣器(精度 ±0.1μL)抽取 1-5μL 的測試液體(常用蒸餾水、二碘甲烷、正十六烷等),將進樣器精細定位至樣品表面上方 1-2mm 處,緩慢釋放液體形成液滴,等待 1-3 秒讓液滴達到熱力學平衡(避免液滴未穩定時測量導致誤差)。第三步是圖像采集與計算,啟動工業相機采集液滴圖像,軟件通過邊緣檢測算法提取液滴輪廓,基于 Young-Laplace 方程(適用于大液滴或低表面張力液體)或橢圓擬合算法(適用于小液滴或高表面張力液體)計算接觸角數值。該方法操作簡便、適用范圍廣,通過同一位置 3-5 次重復測量,可使數據重復性偏差控制在 ±0.5° 以內,滿足多數常規檢測需求。接觸角測量儀通過多組平行實驗,確保數據重復性。浙江光學接觸角測量儀生產企業
常用的計算模型包括 Owens-Wendt 模型、Van Oss-Chaudhury-Good 模型(簡稱 VCG 模型):Owens-Wendt 模型適用于多數低能固體材料(如高分子材料),需測量 2 種液體(1 種極性液體,如蒸餾水;1 種非極性液體,如二碘甲烷)的接觸角,通過建立二元方程組求解色散分量與極性分量,總表面自由能為兩者之和;VCG 模型適用于含酸堿基團的材料(如金屬氧化物、生物材料),需測量 3 種液體(極性、非極性、兩性液體)的接觸角,可同時計算色散分量、極性分量及 Lewis 酸堿分量,更多方面反映固體表面的化學特性。該功能通過軟件自動實現數據運算,無需人工干預,計算結果精度可達 ±1mJ/m2,為材料表面性能的定量分析提供了科學依據。北京視頻光學接觸角測量儀有哪些接觸角測量儀測量質子交換膜接觸角,保障燃料電池性能。

以 Owens-Wendt 模型為例,需測量水(極性液體)與二碘甲烷(非極性液體)的接觸角,代入模型公式計算固體表面的色散分量(γ^d_s)與極性分量(γ^p_s),總表面自由能 γ^t_s = γ^d_s + γ^p_s。該功能的研發價值體現在三方面:一是判斷材料表面的化學組成,如極性分量占比高說明材料表面含極性基團(如羥基、羧基),色散分量占比高則說明含非極性基團(如烷基);二是指導材料表面改性,如通過對比改性前后的表面自由能變化,評估改性工藝(如等離子處理、涂層)的效果;三是預測材料的應用性能,如表面自由能與粘合劑的附著力、涂料的鋪展性密切相關,可通過表面自由能數據優化產品配方。某高分子材料企業通過晟鼎接觸角測量儀計算材料表面自由能,發現等離子處理后材料的極性分量從 10mJ/m2 提升至 35mJ/m2,據此優化處理參數,使材料與粘合劑的附著力提升 40%,明顯提升產品性能。
接觸角測量儀的光學系統構成與測量精度保障:圖像傳感器采用 130 萬 - 500 萬像素的 CMOS 工業相機,幀率≥30fps,可實時采集接觸角圖像,且具備圖像降噪功能,減少環境光干擾導致的圖像噪聲。此外,光學系統還包含偏振矯正模塊,可消除樣品表面反光對圖像的影響(如金屬或光滑塑料表面的鏡面反射),確保接觸角輪廓提取的準確性。通過光學系統各組件的協同作用,晟鼎接觸角測量儀可精細捕捉液體 - 固體界面圖像,為后續接觸角計算提供高質量的圖像基礎,保障測量精度。接觸角指的是在氣、液、固交界處(三重線,又稱接觸點)液固交界面與氣液交界面的夾角,用于衡量浸潤程度。

晟鼎精密接觸角測量儀的表面自由能計算功能,基于表面物理化學中的界面張力理論,通過測量兩種或兩種以上已知表面張力的液體在固體表面的接觸角,結合特定數學模型計算固體表面的表面自由能及各分量(色散分量、極性分量、Lewis 酸堿分量),實現對固體表面性能的深度量化分析。其重要原理是:固體表面自由能由不同作用分量構成,不同性質的液體(極性、非極性)與固體表面的相互作用不同,通過測量多種液體的接觸角,可建立方程組求解各分量。常用的計算模型包括 Owens-Wendt 模型(適用于多數固體材料,需 2 種液體:極性 + 非極性)、Van Oss-Chaudhury-Good 模型(適用于含酸堿基團的材料,需 3 種液體:極性、非極性、兩性液體)。例如采用 Owens-Wendt 模型時,需測量蒸餾水(極性液體,表面張力已知)與二碘甲烷(非極性液體,表面張力已知)在樣品表面的接觸角,代入模型公式即可計算出固體表面的色散分量與極性分量,總表面自由能為兩者之和。該功能為材料表面性能的定量分析提供了科學依據,避免通過接觸角單一數值判斷表面性能的局限性。太陽能電池中,較大的接觸角可以減少光伏材料與液體電解質之間的接觸面積,從而減少電池的損耗。福建表面接觸角測量儀要多少錢
晟鼎水滴角測量儀功能豐富、涵蓋了所有接觸角檢測的動態分析功能。浙江光學接觸角測量儀生產企業
晟鼎精密接觸角測量儀之所以能實現≤±0.1° 的測量精度,關鍵在于其由光源、鏡頭、圖像傳感器及光學矯正組件構成的高精度光學系統。光源采用波長穩定的 LED 冷光源(波長 560-580nm),光線經過漫射板與偏振片處理后,形成均勻、無眩光的平行光場,避免因光線不均導致的圖像邊緣模糊;光源亮度可通過軟件無級調節(0-100%),適配不同反射率的樣品(如高反射的金屬表面、低反射的塑料表面),確保液體與固體的界面清晰成像。鏡頭選用高分辨率工業級顯微鏡頭,放大倍率 50-200 倍可調,數值孔徑≥0.3,可清晰捕捉液體 droplet 的輪廓細節(如 droplet 邊緣曲率變化);鏡頭配備手動或自動對焦功能,自動對焦精度達 0.001mm,避免手動對焦的人為誤差。浙江光學接觸角測量儀生產企業