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SCI5000B整體旋轉(zhuǎn)溫控接觸角測(cè)量?jī)x

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1.什么是接觸角

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SCI5000B整體旋轉(zhuǎn)溫控接觸角測(cè)量?jī)x

一 介紹

1.什么是接觸角

接觸角是指在氣、液、固三相交點(diǎn)處所作的氣-液界面的切線與固-液交界線之間的夾角θ,是潤(rùn)濕程度的量度。若θ<>°,則固體是親液的,即液體可潤(rùn)濕固體,其角越小,潤(rùn)濕性越好;若θ>90°,則固體是憎液的,即液體不潤(rùn)濕固體,容易在表面上移動(dòng),不能進(jìn)入毛細(xì)孔。


1)當(dāng)θ=0,*潤(rùn)濕;
2)
當(dāng)θ﹤90°,部分潤(rùn)濕或潤(rùn)濕;
3)
當(dāng)θ=90°,是潤(rùn)濕與否的分界線;
4)
當(dāng)θ﹥90°,不潤(rùn)濕;
5)
當(dāng)θ=180°,*不潤(rùn)濕。 
潤(rùn)濕性問(wèn)題與采礦浮選、石油開(kāi)采、紡織印染、農(nóng)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。 
2.
測(cè)試方法:

接觸角現(xiàn)有測(cè)試方法通常有兩種:其一為外形圖像分析方法;其二為稱重法.后者通常稱為潤(rùn)濕天平或滲透法接觸角儀.但目前應(yīng)用泛,測(cè)值直接與準(zhǔn)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(jī)獲得液滴的外形圖像再運(yùn)用數(shù)字圖像處理和一些算法將圖像中的液滴的接觸角計(jì)算出來(lái).計(jì)算接觸角的方法通?;谝惶囟ǖ臄?shù)學(xué)模型如液滴可被視為球或圓椎的一部分,然后通過(guò)測(cè)量特定的參數(shù)如寬/高或通過(guò)直接擬合來(lái)計(jì)算得出接觸角值。Young-Laplace方程描述了一封閉界面的內(nèi)、外壓力差與界面的曲率和界面張力的關(guān)系,可用來(lái)準(zhǔn)確地描述一軸對(duì)稱的液滴的外形輪廓,從而計(jì)算出其接觸角。

 3. 通俗概括

接觸角并不復(fù)雜,就是液滴在固體表面自然形成的半圓形態(tài)相對(duì)于固體平面的外切線。接觸角的應(yīng)用非常廣泛,甚至可以說(shuō)涉及到身邊的每個(gè)細(xì)節(jié),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(nóng)藥和蔬菜葉面、涂料和內(nèi)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(nóng)業(yè)生產(chǎn)到日常生活,舉不勝舉。

4. 運(yùn)用領(lǐng)域

廣泛運(yùn)用 教育科研  化妝品、選礦、造紙、醫(yī)療衛(wèi)生、建筑材料、環(huán)境保護(hù)、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 醫(yī)療器材 太陽(yáng)能等行業(yè)

二、整體指標(biāo):

 

1.   接觸角測(cè)量范圍:0-180°、滾動(dòng)角測(cè)量范圍:0-90°

 

2.   接觸角測(cè)值精度:±0.1°、滾動(dòng)角:0.2°

 

3.   接觸角分辨率:0.01°

 

4.   張力測(cè)量范圍:0mN/M~1000mN/M

 

5.   張力測(cè)量精度:0.1(mN/m)

 

6.   儀器尺寸及重量:260530Dx460H  mm  15kg

 

7.   電源:AC220—240V  50HZ

 

三、硬件指標(biāo):

 

(一) 樣品臺(tái)及其控制:

 

1、樣品臺(tái)移動(dòng):XY行程:手動(dòng)±50mm 精度:0.1mm  Z行程:手動(dòng) 45mm 精度:0.01mm;

 

2、樣品臺(tái)大?。?00*70mm

 

3、樣品臺(tái)旋轉(zhuǎn):手動(dòng)(電動(dòng))滾動(dòng)角旋轉(zhuǎn)平臺(tái),0-90°精度控制在0.2°

 

4、儀器水平控制:樣品臺(tái)水平控制、鏡頭水平控制和整機(jī)四腳水平

 

(二) 進(jìn)液系統(tǒng)及其控制:

 

1、進(jìn)液系統(tǒng):手控制*系統(tǒng)(可選配自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng),進(jìn)樣小精度0.1微升)。

 

2、進(jìn)液器:高精度可更換針頭氣密玻璃針管50ul、100ul,進(jìn)樣精度0.1 ul

 

3、針頭: 0.7mm/0.5mm標(biāo)準(zhǔn)針頭

 

4、進(jìn)樣器控制:XY 行程:手動(dòng) 12.5mm*12.5mm  0.01mm精度

 

               Z行程:手動(dòng)25mm 0.01mm精度 實(shí)現(xiàn)移液及焦距對(duì)焦功能

 

5、進(jìn)樣模式:程序設(shè)置進(jìn)樣區(qū)域,多點(diǎn)自動(dòng)按序拍攝,統(tǒng)一分析計(jì)算,自動(dòng)得到數(shù)據(jù),一鍵出結(jié)果。

 

(三) 成像系統(tǒng)及其控制:

 

1、鏡頭控制:一維俯仰控制

 

2、鏡頭:工業(yè)連續(xù)放大鏡頭 0.7-5X光學(xué)放大 有效像素55 -320 pixel/mm ,工作距離90mm。

 

3、相機(jī)系統(tǒng):工業(yè)級(jí)超低照度CCD系統(tǒng) 水平750線 0.0005Lux照度

 

4、相機(jī)通訊:標(biāo)準(zhǔn)CCD,25幀/秒的速度。

 

5、背景光:可調(diào)亮度LED冷光源,高亮度LED燈 進(jìn)口亞克力遮光片技術(shù)

 

(四) SCI軟件指標(biāo):

 

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(jì)算法、懸滴擬合法、自動(dòng)影像分析法等

 

2、接觸角數(shù)據(jù)取得方式:全自動(dòng)測(cè)值和人工修整相結(jié)合。按測(cè)試,軟件自動(dòng)拍照-查找敏感點(diǎn)-計(jì)算接觸角值-顯示計(jì)算結(jié)果,整個(gè)過(guò)程無(wú)須人工干預(yù),以降低人為因素影響

 

3、接觸角量測(cè)技術(shù):數(shù)學(xué)模型擬合與真實(shí)液滴外廓實(shí)際量測(cè)相結(jié)合,解決非對(duì)稱圖像測(cè)值問(wèn)題

 

4、測(cè)試液滴狀態(tài),共4種:懸滴法(Pendant Drop)、停滴法(Sessile Drop)(2/3態(tài))、氣泡虜獲法、插板法等 (選配)

 

5、曲面修正:上凸曲面、下凹曲面、表面粗糙度修正

 

6、動(dòng)/靜態(tài)接觸角測(cè)試,可測(cè)試前進(jìn)/后退角/傾斜角和滾動(dòng)角值

 

7、拍攝圖像方法:?jiǎn)螐埮臄z、間隔拍攝(1-3600秒)和25幀/秒連續(xù)拍攝

 

8、左右接觸角值分別計(jì)算與比較功能,軟件自動(dòng)求取平均接觸角

 

9、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能:備份、壓縮、導(dǎo)出EXCEL表格,測(cè)值以及曲線擬合結(jié)果均可保存到導(dǎo)出的圖片上,直觀明了。

 

10、視頻錄相功能:錄制AVI格式影視圖像,可用于PPT文件制作

 

11、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

 

 

 


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