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產品型號：SDC-200S
更新時間：2025-09-03
廠商性質：生產廠家
訪 問 量 ：11
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產品分類
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接觸角/表面張力儀：從原理到應用全面解析
接觸角與表面張力是材料表面科學的核心參數，前者反映液體對固體的潤濕性，后者表征液體表面分子間的內聚力。接觸角/表面張力儀通過光學成像與數學建模技術，將微觀液滴形態轉化為量化數據。
技術規格參數： |
接觸角主機 | |
外形尺寸 | 800mm（長）*190mm(寬)* 640mm(高) |
重量 | 21KG |
電源 | 220V / 60HZ |
光源系統 | |
光源 | 密集LED可調節藍色基調工業級冷光源 |
壽命 | 使用壽命達貳萬伍仟小時以上 |
注射單元 | |
注射器 | 專用配套高精密石英注射器、容量500μL |
滴液 | 軟件控制自動進液，精度高達0.01μL |
注射單元移動 | 上下50mm; 左右50mm |
采集系統 | |
相機 | 高速工業級芯片、300幀/S、最高2000W像素 |
鏡頭 | 0.5-5倍遠心變倍變焦雙調節式顯微鏡 |
采集系統調節 | 前后50mm（3mm微調）、視角角度可調（平視、俯視、仰視、360°旋轉等多視角觀察） |
樣品臺裝置 | |
工作臺面尺寸 | 160mm*200mm |
最大樣品尺寸 | 6寸 |
樣品臺移動 | 前后移動 手動，行程60mm，精度0.1mm 左右移動 手動，行程35mm，精度0.1mm 上下移動 手動，行程80mm，精度0.1mm |
分析軟件 | |
接觸角測量范圍 | 0-180° |
接觸角測量精度 | ±0.1° |
表界面張力測量范圍 | 0-3000mN/m |
表界面張力測量精度 | 0.01 mN/m |
分析方法 | 國內的接觸角測量分析軟件自動擬合法（一鍵自動擬合，不存在人工誤差）包括：圓法擬合（Circle method）、橢圓/斜橢圓擬合法（Ellipse/Oblique ellipse）、Young-lapalace擬合、微分橢圓法/微分圓法（Differential circle / Differential ellipse）； |
表面自由能 | Zisman、OWRK、WU、WU 2、Fowkes、Antonow、Berthelot、EOS、粘附功、浸濕功、鋪展系數 |
動態接觸角擬合 | 批量截圖擬合、視頻連續自動擬合、自動在線實時擬合 |
表/界面張力測試 | 懸滴法（可實時全自動動態表面張力測試） |
測試液滴狀態 | 懸滴法(Pendant Drop)、停滴法(Sessile Drop)（2/3態）、擄泡法、座滴法、座針法 |
測試原理：基于界面力學的精密量化
Young方程與潤濕性判定
當液滴接觸固體表面時，固-液-氣三相界面張力達到平衡，形成接觸角θ。Young方程（γ_sv = γ_sl + γ_lv cosθ）揭示了接觸角與表面自由能的關系：θ<90°為親水表面（如水在玻璃上鋪展），θ>90°為疏水表面（如水在荷葉上收縮）。該方程是接觸角測量的理論基礎。
動態接觸角與滯后現象
通過控制液滴的鋪展與回縮過程，可測量前進接觸角（液體未潤濕區域）和后退接觸角（液體已潤濕區域）。接觸角滯后（Δθ=θ_adv-θ_rec）越大，表明表面粗糙度或化學不均勻性越顯著。例如，超疏水表面（θ>150°）的滯后角通常小于5°，而粗糙金屬表面的滯后角可達30°以上。
表面張力測量方法
懸滴法：通過分析液滴輪廓的幾何參數（如直徑比D/d），結合Young-Laplace方程計算表面張力。該方法適用于高溫熔融金屬或腐蝕性液體。
鉑金板法：將噴砂處理的鉑金板浸入液體，當表面張力與儀器反向力平衡時，通過浸入深度換算表面張力值。蒸餾水的測試可在5秒內完成，精度達±0.1mN/m。
二、測試過程：從樣品制備到數據分析的標準化流程
樣品準備與預處理
塊狀/薄膜樣品：尺寸需大于2cm×2cm，表面平整度誤差≤5μm。對于彎曲表面（如光纖），需采用3D接觸角測試技術。
粉末樣品：使用紅外壓片機壓制成片，厚度≥1mm。若樣品粘附模具，可在表面墊加稱量紙。
液體樣品：表面張力測試需≥1mL，純度要求≥99.9%（如二次蒸餾水）。
數據采集與擬合算法
靜態接觸角：采用Young-Laplace擬合法（精度±0.5°）或切線法（適用于θ<120°）。對于非軸對稱液滴（如左/右接觸角差值>10°），需使用ADSA-RealDrop算法。
動態接觸角：通過傾斜臺（0-90°）測量滾動角，或控制液滴體積變化率（0.1-10μL/s）捕捉前進/后退角。
表面自由能計算：基于Owens-Wendt模型（適用于極性/非極性表面）或Fowkes模型（適用于低能表面），需測量至少3種已知表面張力的液體（如水、****、乙二醇）的接觸角。
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