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ZR-SDJ-QH6水滴角接触角测量仪

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设备功能用途说明书

品名

水滴角接触角测量仪  

品牌

型号

规格

德菲诺

ZR-SDJ-QH6

功能/用途及生产产品:

本机除了利用停滴法测试静态接触角外,更侧重于利用倾斜板法测试和分析动态接触角(包括前进接触角、后退接触角和滚动角);同时也可以测试液体表面张力、估算固体表面能和分析润湿性。广泛应用于生物化工、纳米技术、涂层工艺、耐水材料、科教军工等尖端领域的测试与研究。

 

工作原理:

接触角即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所成的角,也称润湿角(Wetting Angle)。用符号θ表示,单位度(°)。

一液滴在水平固体表面上,当固—液—气三相达到热力学平衡时,形成的接触角与各界面张力之间符合杨氏方程(Young's Equation)式:

γLG·COSθ=γSG-γSL       (1)

(1)式中γLGγSGγSL分别为液—气、固—气和固—液的界面张力,θ为液体与固体间的界面和液体表面的切线所夹(包含液体)的角度,即接触角。θ范围0180°之间,是反应液体与固体润湿性关系的重要尺度:

A. 当θ=0°,完全润湿(铺展)

B. 当θ<90°,部分润湿或润湿(亲水)

C. 当θ=90°,是润湿与否的分界标准

D. 当θ>90°,不润湿(疏水)

E. 当θ=180°,完全不润湿(是不可能的理想状态,因液体与固体间的相互吸引力总会存在)

杨氏方程中所预示的接触角是假定固体表面平坦光滑、化学均匀、各相同性,相平衡状态下的接触角,也称之为静态接触角(Staic Contact Angle) θO,即固—液—气三相接触线静止未发生移动的接触角。

但实际的固体表面在一定程度上可能存在粗糙不平、化学组成不均一,受污染等多种情况,这就使得实际接触角并非如杨氏方程所预示的取值唯一。而是在相对稳定的两个角度之间变化,这种现象被称为接触角滞后现象(Contact Angle Hysteresis)。上限为前进接触角(Advancing Contact Angle)θA,下限为后退接触角(Receding Contact Angle)θR。通常定义,液—固界面取代气—固界面后形成的接触角叫前进接触角;而气—固界面取代液—固界面形成的接触角叫后退接触角。出现前进角或后退角时,固—液—气三相接触线开始发生移动,这种三相接触线发生移动的接触角称之为动态接触角(Dynamic Contact Angle) θD。一般情况下前进角总是大于后退角,二者之差θA-θRθ定义为接触角滞后(Contact Angle Hysteresis)。接触角滞后的大小能够反映出液滴从固体表面滚落的难易程度,滞后越大表明液滴越不易从表面滚落。

滚动角(Sliding Angle)是一个能比较直观反映接触角滞后大小的参数。所谓滚动角是指一定体积的液滴从固体表面发生滚落时所需的最小倾斜角度,用α表示。接触角滞后越小,滚动角就越小。

主要配置:

水滴角测量仪主机、操作计算机、加液控制器光源控制器

 

 

配件﹕

1. 100μl和50μl的微量进样器:各

2. 接触角标定块用于仪器校准

3. 移动U盘(内含测量软件安装包):

4. 水平尺:

5. 工具:

6. 防尘罩:

 

 

 

 

 

 

技朮参数

技术项目

功能指标

1.动/静态接触角

1-1.分析算法:量高法、量角法、圆环法、椭圆法、拟合法、Y-L法

1-2.具有左接触角、右接触角和平均接触角分开测试和比较功能

1-3.具有凹面、凸面、弧面、超亲水、超疏水等特殊表面分析功能

1-4.具有不规则形、非轴对称本征接触角的分析功能

1-5.具有前进接触角、后退接触角及滚动角的分析功能

1-6.具有自动分析接触角变化过程的批处理测试功能

1-7.测量范围:0°~180°

1-8.测量精度:±0.1°

1-9.提供标定块,可随时对测量精度进行校准

1-10.分辨率:0.001°

2.表面/界面张力

2-1.分析算法:手动法、自动法

2-2.测量范围:0.01~1000mN/m

2-3.测量精度:±0.1%

2-4.分辨率:0.001mN/m

3.表面能估算

3-1.估算模型Fowkes、扩展Fowkes、Owens-Wendt、van OSS、

Wu调和平均法、状态方程法

3-2.可分别得到固体表面能、色散力、极性力、氢键力、范德华分量、

路易斯酸分量、路易斯碱分量等

3-3.液体数据库:预置37种常用液体表面张力及其分量数据,

数据可直接调入用于表面能估算

3-4.液体库数据可自行添加、删除和修改

4.润湿性分析

4-1.通过液体的表面张力和对固体的接触角可分析该固体的润湿程度,

包括粘附功、铺展系数和粘附张力

5.数据管理

5-1.通过试验模板保存试验信息、试验数据和图片

5-2.新建的试验模板保存后可重复调入使用

5-3.可对试验数据进行修改、删除和调入再分析等

5-4.试验数据可标注于图片上,并随图片一起保存

5-5.试验结果可导出至Word、Excel和PDF

6.图像拍摄

6-1.单张拍摄、连续拍摄、视频录制和图片回放

6-2.可选择采用相机外觖发功能自动拍摄

7.光学成像系统

7-1.相机:300万像素、帧率36帧/秒

7-2.镜头:0.6~4.0×连续变倍、对焦距离82mm

7-3.调焦范围:±12.5mm;调焦精度:0.25mm

7-4.调焦时软件自动检测清晰度,消除人为误差

7-5.水平和俯仰调整范围:±2°

7-6.背光源:LED冷光源+遮光板,亮度无极调节

8.滴液系统

8-1.滴液方式:软件控制进样器自动滴液和自动升降

8-2.最小滴液量:0.1μl/滴

8-3.滴液精度:±0.05μl

9.倾斜样品台

9-1台面尺寸:X100×Y90mm

9-2.移动行程X50×Y50×Z50mm

9-3.移动方式:手动旋钮控制三维移动定位

9-4.倾斜方式:软件控制样品台、成像系统和滴液系统同轴整体倾斜

9-5.倾斜过程中液滴始终位于视窗中心,无需人为调整样品台位置

9-6.倾斜范围:0°±90°

9-7.倾斜精度:±0.0

10.主机参数

10-1.尺寸:约W585×D280×H650mm

10-2.重量:约25kg

10-3.

电源:1∮ AC220V 50HZ


设备功能用途说明书

品名

水滴角接触角测量仪  

品牌

型号

规格

德菲诺

ZR-SDJ-QH6

功能/用途及生产产品:

本机除了利用停滴法测试静态接触角外,更侧重于利用倾斜板法测试和分析动态接触角(包括前进接触角、后退接触角和滚动角);同时也可以测试液体表面张力、估算固体表面能和分析润湿性。广泛应用于生物化工、纳米技术、涂层工艺、耐水材料、科教军工等尖端领域的测试与研究。

 

工作原理:

接触角即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所成的角,也称润湿角(Wetting Angle)。用符号θ表示,单位度(°)。

一液滴在水平固体表面上,当固—液—气三相达到热力学平衡时,形成的接触角与各界面张力之间符合杨氏方程(Young's Equation)式:

γLG·COSθ=γSG-γSL       (1)

(1)式中γLGγSGγSL分别为液—气、固—气和固—液的界面张力,θ为液体与固体间的界面和液体表面的切线所夹(包含液体)的角度,即接触角。θ范围0180°之间,是反应液体与固体润湿性关系的重要尺度:

A. 当θ=0°,完全润湿(铺展)

B. 当θ<90°,部分润湿或润湿(亲水)

C. 当θ=90°,是润湿与否的分界标准

D. 当θ>90°,不润湿(疏水)

E. 当θ=180°,完全不润湿(是不可能的理想状态,因液体与固体间的相互吸引力总会存在)

杨氏方程中所预示的接触角是假定固体表面平坦光滑、化学均匀、各相同性,相平衡状态下的接触角,也称之为静态接触角(Staic Contact Angle) θO,即固—液—气三相接触线静止未发生移动的接触角。

但实际的固体表面在一定程度上可能存在粗糙不平、化学组成不均一,受污染等多种情况,这就使得实际接触角并非如杨氏方程所预示的取值唯一。而是在相对稳定的两个角度之间变化,这种现象被称为接触角滞后现象(Contact Angle Hysteresis)。上限为前进接触角(Advancing Contact Angle)θA,下限为后退接触角(Receding Contact Angle)θR。通常定义,液—固界面取代气—固界面后形成的接触角叫前进接触角;而气—固界面取代液—固界面形成的接触角叫后退接触角。出现前进角或后退角时,固—液—气三相接触线开始发生移动,这种三相接触线发生移动的接触角称之为动态接触角(Dynamic Contact Angle) θD。一般情况下前进角总是大于后退角,二者之差θA-θRθ定义为接触角滞后(Contact Angle Hysteresis)。接触角滞后的大小能够反映出液滴从固体表面滚落的难易程度,滞后越大表明液滴越不易从表面滚落。

滚动角(Sliding Angle)是一个能比较直观反映接触角滞后大小的参数。所谓滚动角是指一定体积的液滴从固体表面发生滚落时所需的最小倾斜角度,用α表示。接触角滞后越小,滚动角就越小。

主要配置:

水滴角测量仪主机、操作计算机、加液控制器光源控制器

 

 

配件﹕

1. 100μl和50μl的微量进样器:各

2. 接触角标定块用于仪器校准

3. 移动U盘(内含测量软件安装包):

4. 水平尺:

5. 工具:

6. 防尘罩:

 

 

 

 

 

 

技朮参数

技术项目

功能指标

1.动/静态接触角

1-1.分析算法:量高法、量角法、圆环法、椭圆法、拟合法、Y-L法

1-2.具有左接触角、右接触角和平均接触角分开测试和比较功能

1-3.具有凹面、凸面、弧面、超亲水、超疏水等特殊表面分析功能

1-4.具有不规则形、非轴对称本征接触角的分析功能

1-5.具有前进接触角、后退接触角及滚动角的分析功能

1-6.具有自动分析接触角变化过程的批处理测试功能

1-7.测量范围:0°~180°

1-8.测量精度:±0.1°

1-9.提供标定块,可随时对测量精度进行校准

1-10.分辨率:0.001°

2.表面/界面张力

2-1.分析算法:手动法、自动法

2-2.测量范围:0.01~1000mN/m

2-3.测量精度:±0.1%

2-4.分辨率:0.001mN/m

3.表面能估算

3-1.估算模型Fowkes、扩展Fowkes、Owens-Wendt、van OSS、

Wu调和平均法、状态方程法

3-2.可分别得到固体表面能、色散力、极性力、氢键力、范德华分量、

路易斯酸分量、路易斯碱分量等

3-3.液体数据库:预置37种常用液体表面张力及其分量数据,

数据可直接调入用于表面能估算

3-4.液体库数据可自行添加、删除和修改

4.润湿性分析

4-1.通过液体的表面张力和对固体的接触角可分析该固体的润湿程度,

包括粘附功、铺展系数和粘附张力

5.数据管理

5-1.通过试验模板保存试验信息、试验数据和图片

5-2.新建的试验模板保存后可重复调入使用

5-3.可