一 ·概述(Summary)
接觸角(Contact angle)是指在氣、液、固三相交點(diǎn)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 , 接觸角測(cè)量是現(xiàn)今表面性能檢測(cè)的主要方法。
* 接觸角測(cè)量?jī)x主要是通過光學(xué)外觀投影對(duì)液體與固體樣品表面的輪廓進(jìn)行分析。
* 接觸角是指氣、液、固三相交點(diǎn)處所形成夾角θ,此角度是現(xiàn)今判定材料表面潤(rùn)濕性能的最佳方法。
* 表面張力是指表面任意二相鄰部分之間垂直于它們的單位長(zhǎng)度分界線相互作用的拉力。
* 界面張力是指液體與另一種不相混溶的液體之間相互作用產(chǎn)生的力。
* 表面能是指物體表面分子間作用的力。
* 粘附功是指不同凝聚相相接觸時(shí),相間分子有相互作用力,將兩相分離就要做的功。
PWC-500全自動(dòng)接觸角測(cè)量?jī)x基于高精度運(yùn)動(dòng)控制與智能圖像分析技術(shù),測(cè)量樣品表面接觸角、潤(rùn)濕性能、表界面張力、表面能、、前進(jìn)后退角及滯后性、通過可編程一鍵多點(diǎn)測(cè)試功能實(shí)現(xiàn)材料表面潤(rùn)濕性、清潔度及涂層均勻性的快速、批量檢測(cè),設(shè)備自動(dòng)化程度高,可搭配自動(dòng)化流水線實(shí)現(xiàn)在線擬合。
二 ·應(yīng)用(Application)
接觸角測(cè)量?jī)x廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域,在手機(jī)制造、玻璃制造、表面處理、材料研究、化學(xué)化 工、半導(dǎo)體制造、涂料油墨、電子電路、紡織纖維、醫(yī)療生物等領(lǐng)域,接觸角測(cè)量已經(jīng)成為了一項(xiàng)評(píng) 估表面性能的重要儀器(部分測(cè)試功能需要選購(gòu)專門附件完成)
1. 液體在固體表面的鋪展、滲透、吸收等潤(rùn)濕行為,座滴法測(cè)量靜態(tài)接觸角;
2. 材料在固體表面的前進(jìn)角、后退角、接觸角滯后、滾動(dòng)角、動(dòng)態(tài)接觸角測(cè)量;
3. 吸收材料的連續(xù)實(shí)時(shí)研究及過程記錄,接觸角隨時(shí)間變化曲線分析;
4. 各種特殊材料的接觸角測(cè)量,如粉末、彎曲曲面、超疏水/超親水樣品;
5. 附著滴法測(cè)試材料浸沒在液體中的接觸角測(cè)試;
6. 懸滴法測(cè)量各種液體表界面張力及其極性、色散分量;
7. 計(jì)算固體表面自由能(Surface free energy),及其極性色散分量分析;
8. 分析液體在固體表面的粘附功(Adhersion),評(píng)估固體表面均勻性、清潔度等。
三 ·設(shè)備原理(Principle)

如上圖、接觸角測(cè)量?jī)x主要由光源系統(tǒng)、注射系統(tǒng)、樣品臺(tái)、成像系統(tǒng)、分析軟件五大部分組成,設(shè)備采用光學(xué)成像的原理。
光源系統(tǒng)采用密集 LED 冷光設(shè)計(jì),發(fā)光均勻,圖像清洗,壽命長(zhǎng);
注射系統(tǒng)采用高精密石英加載器,由軟件數(shù)控微流精控滴液方式定量定速控制,滴液穩(wěn)定,精度極高,注射系統(tǒng)采用全維動(dòng)態(tài)自適應(yīng)接液機(jī)制自動(dòng)識(shí)別產(chǎn)品高速上升下降接液;
樣品臺(tái)采用三維自動(dòng)位移裝置,全軟件控制,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定點(diǎn)定位測(cè)量,可根據(jù)不同產(chǎn)品設(shè)置不同測(cè)試方案,配合軟件編程一鍵測(cè)試多個(gè)點(diǎn)位;
成像系統(tǒng)采用定制版工業(yè)CCD,采用進(jìn)口芯CCD 相機(jī),拍攝穩(wěn)定,圖像清晰,真實(shí)可靠,鏡頭采用德國(guó)工業(yè)級(jí)遠(yuǎn)心變焦變倍式進(jìn)口配置,0.7-4.5 倍放大可調(diào) 3mm 微調(diào),成像無畸形失真;
分析軟件功能強(qiáng)大,具備一鍵式全自動(dòng)擬合能力,具備國(guó)際最領(lǐng)先的擬合方法,滿足各種液滴形態(tài)的精確擬合。采用國(guó)內(nèi)最完善的軟件算法:分辨率擬合法(平面)、Ve視法(凹面);
四 ·技術(shù)規(guī)格(Specifications)
接觸角整機(jī)參數(shù) |
外形尺寸 | 750mm(長(zhǎng))*380mm(寬)* 710mm(高) |
重量 | 28KG |
電源 | AC:100-240V |
功率 | 120W |
頻率 | 50/60HZ |
樣品平臺(tái)尺寸 | 170*150 |
調(diào)節(jié)范圍 | X軸自動(dòng)調(diào)節(jié)200mm,精度0.01mm Y軸自動(dòng)調(diào)節(jié)200mm,精度0.01mm Z軸手動(dòng)調(diào)節(jié) 20mm,精度0.01mm |
光源系統(tǒng) |
光源 | 工業(yè)級(jí)單波冷光源帶聚光環(huán)保護(hù)罩,壽命60000小時(shí)以上 |
波長(zhǎng) | 460nm |
光源調(diào)節(jié) | 軟硬共控,無極調(diào)速 |
注射系統(tǒng) |
滴液方式 | 數(shù)控微流精控滴液方式 |
滴液移動(dòng)范圍 | 左右調(diào)節(jié)X軸:80mm 精度0.1mm(手動(dòng)) 上下調(diào)節(jié)Y軸:100mm 精度0.1mm(自動(dòng)) |
接液方式 | 全維動(dòng)態(tài)自適應(yīng)接液機(jī)制 |
控制方式 | 軟件數(shù)字自動(dòng)控制 |
滴液精度 | 0.01μl |
容量監(jiān)控 | 自動(dòng)監(jiān)控液體體積容量,自動(dòng)實(shí)時(shí)顯示百分比 |
注射器 | 高精密石英加載器 |
容積 | 100μl/500μl/1000μl(標(biāo)配 500μl) |
針頭尺寸 | 0.51mm、0.24mm、1.6mm |
成像系統(tǒng) |
相機(jī) | 定制版工業(yè)CCD,采用進(jìn)口芯片 |
相機(jī)幀率 | 300fps(可升級(jí)更高幀率) |
相機(jī)像素 | 500萬像素 |
鏡頭 | 遠(yuǎn)心變倍變焦定制鏡頭 |
倍率 | 0.7-4.5倍 |
鏡頭傾斜度 | ±20°,精度0.5° |
采集系統(tǒng)調(diào)節(jié) | 俯視/仰視/平視 |
分析軟件 |
接觸角測(cè)量范圍 | 0-180° |
接觸角分辨率精度 | 0.001° |
軟件界面 | 雙界面,單獨(dú)中文界面與英文界面 |
管理員權(quán)限 | 設(shè)有操作員與管理員權(quán)限和單獨(dú)操作界面 |
審計(jì)追蹤 | 記錄所有人員的操作與設(shè)置,并能導(dǎo)出數(shù)據(jù) |
軟件算法 | 分辨率擬合法、弧面法、θ/2、切線法、量角法、寬高法、L-Y法、圓法、橢圓法、斜橢圓法 |
分析方法 | 座滴法、纖維法、動(dòng)態(tài)潤(rùn)濕法、懸滴法、倒置懸滴法、附著滴法、插針法、3D形貌法、氣泡捕獲法 |
分析方式 | 潤(rùn)濕性分析、靜態(tài)分析、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)分析、拍照分析、視頻分析、前進(jìn)后退角分析 |
測(cè)量方式 | 全自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)、編程自動(dòng)測(cè)試 |
表界面張力范圍 | 0~3000mN/m |
表面張力分辨率精度 | 0.01mN/m |
動(dòng)態(tài)張力 | 軟件自動(dòng)讀取 |
表面能測(cè)量方法 | OWRK法,Zisman法,EOS法,F(xiàn)owkes法, Wuwim法、色散力、極性力(可添加算法及液體庫(kù)) |
粘附功 | 一鍵自動(dòng)分析 |
鋪展系數(shù) | 一鍵自動(dòng)分析 |
浸濕功 | 一鍵自動(dòng)分析 |
數(shù)據(jù)報(bào)告 | 一鍵自動(dòng)生成,可導(dǎo)出/打印 EXCEL、Word、PDF、譜圖等多種報(bào)告格式 |
五 ·符合國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(Accord with national standard)
1、GB/T 36086 2018 納米技術(shù) 納米粉體動(dòng)態(tài)壓力法
2、GB/T 24368 2009 玻璃表面疏水污染物檢測(cè)
3、GB/T 30447 2013 納米薄膜接觸角測(cè)量方法
4、ISO 19403 2 2017 色漆和清漆. 親水性
5、ASTM D7334 08(2022) 用推進(jìn)接觸角測(cè)量法測(cè)定涂層、基材和顏料表面潤(rùn)濕性的標(biāo)準(zhǔn)
6、ASTM D5946 17 使用水接觸角測(cè)量的電暈處理的聚合物膜的標(biāo)準(zhǔn)
7、ASTM D7334 08(2013) 涂層 基材和顏料的表面潤(rùn)濕性的標(biāo)準(zhǔn)
8、SY/T5153 2007油藏巖石潤(rùn)濕性測(cè)定方法
9、ISO/TS 14778 2021 紙和紙板. 光學(xué)方法測(cè)量水接觸角
10、ASTM D5946 2004塑料薄膜與水接觸角度的測(cè)量
11、ISO15989塑料薄膜和薄板電暈處理薄膜的水接觸角度的測(cè)量
12、EN 828 2013 膠粘劑 潤(rùn)濕性測(cè)定的測(cè)量固體表面的接觸角和表面自由能
13、KS L ISO 27448 2011(2021) 精細(xì)陶瓷(高級(jí)陶瓷、高級(jí)工業(yè)陶瓷)-半導(dǎo)體光催化材料自清潔性能試驗(yàn)方法
六 ·核心優(yōu)勢(shì)
* 二十多項(xiàng)專利產(chǎn)品
* 國(guó)內(nèi)最完善的軟件算法:分辨率擬合法(平面)、Ve視法(凹面)
* 單獨(dú)開發(fā)服務(wù)(硬件與軟件可根據(jù)客戶要求開發(fā)定制)如:報(bào)告模版、測(cè)試功能、設(shè)備尺寸等
* 超長(zhǎng)質(zhì)保:36個(gè)月;可延長(zhǎng)質(zhì)保:最長(zhǎng)十年
* 第三方質(zhì)檢管控:設(shè)備出廠會(huì)經(jīng)過工廠內(nèi)部檢測(cè)合格后,移交到第三方(有CNAS資質(zhì)檢測(cè)機(jī)構(gòu))再次檢測(cè)合格后隨報(bào)告發(fā)出。
*高精度滴液監(jiān)控:軟件實(shí)時(shí)監(jiān)控針管液滴量
*高效數(shù)據(jù)處理:自動(dòng)生成接觸角、表面張力等數(shù)據(jù)報(bào)告,一鍵導(dǎo)出多種形式,標(biāo)配高清圖像無壓縮畫質(zhì),可配合打印機(jī)直接打印報(bào)告。
七 ·設(shè)備選配件(Optional Accessories)
