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接触角测量仪原理
来源: | 作者:innuo | 发布时间: 2018-09-06 | 3783 次浏览 | 分享到:
  接触角测量仪定义

  专业用于测量固体表面自由能的专业测量/测定仪器,通过白金板法、悬滴法、插板法等原理,实现精确固体表面自由能的表现之一接触角值的测量。同时,利用软件技术,可能测得动态接触角值,如前进角/后退角、倾斜角、滚动角等以及随时间变化的接触角测试等。

  原理概述

  所谓接触角是指在一固体水平平面上滴一液滴,固体表面上的固-液-气三相交界点处,其气-液界面和固-液界面两切线把液相夹在其中时所成的角。

  接触角测量仪,主要用于测量液体对固体的接触角,即液体对固体的浸润性,该仪器能测量各种液体对各种材料的接触角。该仪器对石油、印染、医药、喷涂、选矿等行业的科研生产有非常重要的作用。

  当液滴自由地处于不受力场影响的空间时,由于界面张力的存在而呈圆球状。但是,当液滴与固体平面接触时,其最终形状取决于液滴内部的内聚力和液滴与固体间的粘附力的相对大小。当一液滴放置在固体平面上时,液滴能自动地在固体表面铺展开来,或以与固体表面成一定接触角的液滴存在。

  接触角测量仪精度问题

  接触角测量仪测试精度受基准水平线确认的准确性影响

  无论您愿意与否,水平基准线的问题将会影响到接触角测试的整个过程。而接触角测量仪测试过程中决定水平线的关键在于如下几个方面:(1)良好的影像采集技术;(2)良好的光学系统;(3)训练有素的操作者。但无论如何,确定好水平线,是接触角测量仪测值的最为关键的一步。

  接触角测量仪测值精度受表面洁净度与均匀度影响

  样品表面洁净度是我们应该关注的一个问题。这个问题上面我们讨论了很多,但必须一而再的提出。您可以多点测值,看看是否不一样,若误差较大,则说明表面肯定存在问题。

  样品是最关键的。当然,您也可以采用超声波清洗的方式实现控制表面清洁度的目的。

  接触角测量仪测值时应考虑动平衡(接触角滞后现象)以及温度对接触角测值的影响等因素。

  对于采用各种测定接触角的方法的接触角测量仪,使用接触角测量仪时都必须注意以下两个因素:平衡时间和恒定体系温度。由于存在动界面张力效应,平衡时间不足自然就会引起接触角变化,导致动接触角现象。不过,对于一般低粘度的液体,达到平衡较快,采用通常的实验操作即可得到平衡值。只在液体粘度较大时注意保证足够的平衡时间。又因为界面张力随温度而变,接触角理当受温度变化的影响。对于一般体系,在室温附近dθ/dT的值为0-0.20°/K。故温度的影响并不严重。1-2K的温度变化对接触角的影响常可忽略不计。这些因素在采购接触角测量仪和应用接触角测量仪的过程中均应受到接触角测量仪使用单位的注意,否则接触角测值产生的各种变化而体现在接触角测量仪测试具体数据中的变化,有可能使得你无法理解,也可能无法正确分出接触角测量仪的重复性程度。
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