概述:
,納米材料科學(xué)與工程已經(jīng)成為世界性的研究熱點(diǎn),在研究納米材料的表面改性時(shí),往往要涉及潤濕接觸角這個(gè)概念。所謂接觸角是指在一固體水平平面上滴一液滴,固體表面上的固-液-氣三相交界點(diǎn)處,其氣-液界面和固-液界面兩切線把液相夾在其中時(shí)所成的角
一、通用指標(biāo)
1. 接觸角測量范圍:0~180°, 滾動(dòng)角測量范圍:0~360°
2. 接觸角分辨率:0.01°
3. 接觸角測值精度:±0.1°
4. 表面張力測試方法:懸滴法/ Bashford-Adams(BA)表
5. 表面張力測試范圍:0~2000mN/m
6. 表面張力測試分辨率:0.001mN/m
7. 儀器尺寸及重量:寬300×長500×高420 mm ,15kg
8. 電源:AC 220V 50HZ
二、硬件配置指標(biāo)
(一) 樣品臺(tái)控制:
1、 樣品臺(tái)移動(dòng):上下行程:手動(dòng) 60mm,精度:0.1mm,平臺(tái)采用剪形升降支撐,精研絲杠驅(qū)動(dòng),雙導(dǎo)軌五軸定位機(jī)構(gòu),保證運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),舒適,精度高,承載大。配有鎖緊手輪,安全可靠。
2、 水平移動(dòng)可升級(jí)至100mm行程,手動(dòng)、精度:0.1mm
3、樣品臺(tái)大小:120*100mm
4、樣品臺(tái)旋轉(zhuǎn):可選配手動(dòng)360。 旋轉(zhuǎn)平臺(tái),最小讀數(shù)0.1。,分辨率0.01。用于測試前進(jìn)/后退角/滾動(dòng)角25幀/秒的速度(可選配高速60,100,200幀,1000幀,2000幀/秒CCD)
4、光源系統(tǒng):連續(xù)可調(diào)亮度單色冷光LED輪廓背景光源,進(jìn)口平行光透鏡技術(shù),發(fā)光柔和均勻。接觸角圖像邊緣更清晰
5、4種液滴測試狀態(tài):懸滴法(Pendant Drop)、停滴法(Sessile Drop)(2/3態(tài))、氣泡虜獲法(Captive Drop)、插板法
三、軟件功能指標(biāo)
(一)、接觸角測試
1. 多種接觸角分析方法:
6種:量高法、量角法、五點(diǎn)擬合法、插板計(jì)算法、懸滴擬合法、自動(dòng)影像分析法等
2.接觸角的連續(xù)動(dòng)態(tài)測量:可自動(dòng)選擇對(duì)樣品在某一段時(shí)間內(nèi)的進(jìn)行連續(xù)自動(dòng)測量,且以圖片和數(shù)據(jù)兩種方式存入數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),以備需要的時(shí)候隨時(shí)導(dǎo)出,連續(xù)測量速度可調(diào),最小0.04秒。
3. 接觸角數(shù)據(jù)取得方式:全自動(dòng)測值和人工修改相結(jié)合。按“測試”,軟件自動(dòng)完成拍照-查找敏感點(diǎn)-計(jì)算接觸角值-顯示計(jì)算結(jié)果,整個(gè)過程無須人工干預(yù),以降低人為因素影響
4. 接觸角量測技術(shù):數(shù)學(xué)模型擬合與真實(shí)液滴外廓實(shí)際量測相結(jié)合,解決非對(duì)稱圖像測值問題
5. 曲面修正:上凸曲面、下凹曲面、表面粗糙度修正
6、 自動(dòng)水平線(基線base line)查找技術(shù)
7. 動(dòng)/靜態(tài)接觸角測試,可測試前進(jìn)/后退角/傾斜角和滾動(dòng)角值、平衡接觸角、熱力學(xué)本征接觸角值
8. 拍攝圖像方法:單張或25幀/秒連續(xù)拍攝 更高速度需選購相應(yīng)速度相機(jī)如60幀、100幀、200幀、1000幀速度的相機(jī)
9. 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。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
10. 數(shù)據(jù)庫管理功能:數(shù)據(jù)與圖像一一對(duì)應(yīng),備份、壓縮、導(dǎo)出EXCEL表格,測值以及曲線擬合結(jié)果均可保存到導(dǎo)出的圖片上,直觀明了。
11、視頻錄相功能:錄制AVI格式影視圖像,可用于PPT文件制作。
(二)、界面張力測試
1、Young-Laplace擬合技術(shù)分析液-氣及液-液界面張力值
2、基于Young-laplace方程擬合技術(shù)的表面張力/界面張力測試模塊
3、擁有Bashford-Adams(BA)表法以及ADSA-PD兩種分析方法
4、實(shí)時(shí)圖像懸滴法界面張力值
(三)、表面自由能及潤濕性分析
1、多種表面自由能估算模型,包括:
Equation of State ( Neumann et al. )、Good-Girifalco、Owen-Wendt-Rabel、Simple Fowkes、Extended Fowkes、WU法1-2、Schultz法1-2、Acid-base(Van OSS & Good)、Jhu、Zizman臨界表面張力法等表面自由能估算方法,不但能分析低能固體表面,也能分析高能固體表面。
2、300種液體、500個(gè)數(shù)據(jù)的液體庫
四、產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)
SCI2000系列接觸角儀是全面分析一般接觸角儀優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,基于的圖形分析技術(shù),精益求精的成果。本著成本控制以及性能提升的設(shè)計(jì)初衷,我們對(duì)各部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及軟件設(shè)計(jì)均進(jìn)行了全面優(yōu)化。
主要用于測量液體對(duì)固體的接觸角,即液體對(duì)固體的浸潤性,也可測量外相為液體的接觸角。該儀器能測量各種液體對(duì)各種材料的接觸角, 例如塊狀材料、纖維材料、紡織材料等,粉末樣品在壓片后也可測量。同時(shí)此系列儀器可測量靜態(tài)和動(dòng)態(tài)接觸角及表面/界面張力(懸滴法)、表面自由能。
更穩(wěn)定、更精準(zhǔn)、更多樣化的機(jī)械結(jié)構(gòu)
(1)全面優(yōu)化的整體系統(tǒng)設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)更為緊湊與優(yōu)化
(2)協(xié)調(diào)性更好的機(jī)械結(jié)構(gòu):提供多維的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),有效地控制樣品臺(tái)、攝像系統(tǒng)、滴液滴定系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性
(3)操控更方便、定位更精確的液滴焦距與位置控制系統(tǒng)
(4)可增配更為專業(yè)的動(dòng)態(tài)接觸角(滾動(dòng)角)測量模塊,旋轉(zhuǎn)定位平臺(tái)無回程保證了更為精確的角度控制
(5)方便的進(jìn)液量提示功能和精確的進(jìn)液控制機(jī)構(gòu)
(6)鏡頭水平調(diào)整機(jī)構(gòu)采用了高精度二維傾斜調(diào)整平臺(tái)
更清晰、更高速、更專業(yè)的光學(xué)系統(tǒng)
1、提供高解析度光學(xué)鏡頭
(1)高放大率工業(yè)連續(xù)放大鏡頭,0.7-4.5倍放大倍率
(2)大景深,低畸變,高解析度,更清晰的液滴呈現(xiàn)
2、連續(xù)可調(diào)亮度LED冷光源技術(shù)
(1)更清晰的液滴輪廓邊緣
(2)亮度不易衰減,使用壽命更長
(3)平行光透鏡技術(shù),發(fā)光柔和均勻,成像更清晰
3、更清晰、速度更快的成像系統(tǒng)
(1)標(biāo)準(zhǔn)配置25幀/秒攝像機(jī),配置USB2.0標(biāo)準(zhǔn)接口相機(jī)
(2)另可選配60、100、200的高速攝像機(jī)
(3)提供多種相機(jī)升級(jí)服務(wù),各種攝像機(jī)(選購件)
精度更高、控制更方便的進(jìn)樣系統(tǒng)
1、多種進(jìn)樣系統(tǒng)供選購,升級(jí)更方便,滿足各種復(fù)雜的需求
2、配備齊全的各種進(jìn)樣器以及針頭供選購
3、可選配控制精度更高、定量更精確的*系統(tǒng)
(1)專業(yè)級(jí)的高精度*系統(tǒng)
(2)更易于樣品管的清洗以及更換,不易產(chǎn)生二次交叉污染
(3)采用了精密絲桿以及線性導(dǎo)軌技術(shù),運(yùn)動(dòng)控制精度更高
功能更強(qiáng)大、更人性化的分析系統(tǒng)
(1)多種分析液滴形態(tài):
停滴(2、3態(tài))、懸滴、氣泡虜獲法、插板法
(2)多種計(jì)算接觸角方法、曲線擬合技術(shù):
分析前進(jìn)/后退角,滾動(dòng)角值;分析不規(guī)則角度值
(3)多種表面自由能估算模型
(4)*的錄相功能,可將測值過程錄相為AVI格式,以供使用
(5)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫管理功能;可以方便的保存、查詢、導(dǎo)出數(shù)據(jù)
五、符合標(biāo)準(zhǔn)
ASTM D 724 Standard Test Method for Surface Wettability of Paper (Angle-of-Contact Method)
ASTM D 5946-2004 Standard Test Method for Corona- Treated Polymer Films Using Water Contact Angle Measurements
ISO15989: Plastics- Film and sheeting - Measurement of water - contact angle of corona-treated films
六、應(yīng)用方向
新材料表面表征、表面純度測試、固體表面處理評(píng)價(jià)、液體配方設(shè)計(jì)、表面清潔度分析、固液體之間或固體黏附特性研究、表面印刷性能的表征、玻璃、塑料或金屬等固體表面浸潤性研究、分析表面改性等等.
可用于如下領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究、應(yīng)用新方法、產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及品質(zhì)控制等:
u 紙張、紙尿褲、衛(wèi)生護(hù)墊等材料吸水性以及可印刷性等性質(zhì)分析;
u 纖維、織物、碳纖維、玻璃纖維與樹脂的新功能開發(fā)、表面性質(zhì)、印染等性質(zhì)分析;
u 液晶屏、硬盤、屏幕保護(hù)膜、觸摸屏、LCD、LED、光學(xué)零件、半導(dǎo)體芯片、Wafer、微電子等行業(yè)表面清潔度分析以及品質(zhì)控制、新材料開發(fā)研究以及等離子(Plasma)處理等表面處理效果評(píng)估;
u 聚合物、高分子材料及金屬材料表面修飾、表面改性、印刷性質(zhì)等分析;
u 薄膜、偏光片、膠片、感光材料的新材料開發(fā)、印刷性等分析;
u 生物材料、仿生材料的研發(fā)及其應(yīng)用分析,如檢測和表征蛋白質(zhì)、肺表面活性劑,表征生物相容性材料(高分子材料)的潤濕和粘附性、競爭以及粘附的蛋白質(zhì);
u 食品工業(yè)、醫(yī)藥如人造骨、隱形眼鏡、眼鏡玻璃的潤濕、吸附性質(zhì)分析;
u 超疏水和超親水材料研究、可潤濕性分析;
u 空調(diào)親水鋁箔、絕緣子、巖芯、煤礦、瀝青的潤濕性分析以及新材料的研發(fā);
u 電潤濕接觸角轉(zhuǎn)化、電透鏡研究等;
u 表面活性劑應(yīng)用研究,如化妝品、清潔劑、乳液、石油行業(yè)(三次采油)等
u 噴霧、農(nóng)藥、油漆、墨水、油墨和涂料行業(yè)配方設(shè)計(jì)及潤濕性分析;
研發(fā)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域:液體或熔體(如聚合物、金屬、煤碳、原油等)的表面/界面張力測試以及基于壓力、溫度、時(shí)間、濃度不同條件下的界面化學(xué)性質(zhì)分析;