動(dòng)態(tài)接觸角測(cè)試儀系統(tǒng)

接觸角測(cè)試儀分析如何實(shí)現(xiàn)測(cè)量靜態(tài)和動(dòng)態(tài)接觸角
　　楊氏方程式僅適用于具有光滑，惰性，均勻和無(wú)孔表面的理想固體。然而，表面粗糙度和化學(xué)異質(zhì)性通常存在于實(shí)際表面上，因此，接觸角的準(zhǔn)確確定是具有挑戰(zhàn)性的，因?yàn)楸砻姘纪箍赡軙?huì)導(dǎo)致接觸角滯后。靜態(tài)接觸角通常被定義為各個(gè)接觸角測(cè)量的平均值。然而，由于真實(shí)表面的不規(guī)則性，這可能會(huì)導(dǎo)致很大的誤差。動(dòng)態(tài)接觸角是可能的接觸角范圍的極值，并且當(dāng)三相邊界運(yùn)動(dòng)時(shí)它們發(fā)生。動(dòng)態(tài)接觸角提供有關(guān)表面形貌和均勻性的信息。
　　如何測(cè)量靜態(tài)，動(dòng)態(tài)接觸角？

　　將固體表面連接到平衡鉤上并浸入測(cè)試液體中以計(jì)算前進(jìn)的接觸角。然后將固體從測(cè)試液體提起，并且可以計(jì)算后退角度。
　　有兩種測(cè)量動(dòng)態(tài)接觸角的方法，圓法和橢圓法。動(dòng)態(tài)接觸角可以通過(guò)使用分配器擴(kuò)大（前進(jìn)接觸角）和減小（后退接觸角）液滴尺寸或通過(guò)傾斜樣品臺(tái)來(lái)測(cè)量，使得樣品和位于其頂部的液滴傾斜。
　　傾斜支架也可用于測(cè)量表面的滾降角度。滾降角是指液滴從表面滾下的固體表面的傾斜角度。滾降角度主要用于表征超疏水表面。
　　各種材料是研究流體行為的科學(xué)領(lǐng)域（液體和氣體）接觸角行為。流體顯著不同在微型設(shè)備中由于表面與體積的增加比。因素如表面張力和流體阻力開(kāi)始統(tǒng)治制度。接觸角的主要應(yīng)用領(lǐng)域是在制藥和生物研究以及診斷方面，盡管應(yīng)用也可以在能源和電子領(lǐng)域找到部門(mén)。接觸角是一個(gè)快速發(fā)展的領(lǐng)域正處于研究實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入的階段產(chǎn)品。相比標(biāo)準(zhǔn)尺寸的氣相色譜，這些芯片較小尺寸并且需要較低的液體體積，導(dǎo)致更少的浪費(fèi)，更低的試劑成本和更少的診斷所需的樣品。更快的分析和響應(yīng)時(shí)間也可以實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散距離和快速加熱和冷卻。幾個(gè)不同功能，如樣品預(yù)處理，分離和檢測(cè)可以集成在同一個(gè)芯片上。由于表面與體積的比例高，表面起著關(guān)鍵的作用本質(zhì)上是疏水性的底物。接觸角度利用測(cè)量來(lái)研究有效性和穩(wěn)定性的測(cè)試。接觸角測(cè)量也是用作質(zhì)量控制工具，例如評(píng)價(jià)質(zhì)量微流控芯片上的功能涂層。
　　實(shí)現(xiàn)了不同的靜態(tài)接觸角通過(guò)等離子體處理和表面涂層。呈現(xiàn)結(jié)果可以得出結(jié)論，支柱具有顯著的效果在填充時(shí)間較高的接觸角值。然而當(dāng)靜態(tài)接觸角低時(shí)，效果不明顯。一些金屬（例如鋁或鎂）涂覆有鈍化氧化物層并且在粘合劑接觸之前需要激活處理。作為假體材料的鈦也經(jīng)過(guò)預(yù)處理，以提高生物相容性，這是由于生物材料（例如膠原）的增加的粘附力。各種處理方法影響表面自由能或粗糙度的增加，由此潤(rùn)濕性和粘附性都得到改善。
　　我們的測(cè)量?jī)x器可以根據(jù)與多種液體的接觸角來(lái)測(cè)量表面自由能。這樣做時(shí)，表面自由能的極性和色散部分都被確定。結(jié)合測(cè)量涂層物質(zhì)的表面張力，這可以確定粘附力的工作作為粘附的量度。通過(guò)分別測(cè)量相鄰相，可以使涂層物質(zhì)的組成與預(yù)處理過(guò)程匹配。
　　當(dāng)潤(rùn)濕過(guò)程中的接觸角（前進(jìn)角）與脫濕時(shí)的接觸角（后退角）比較時(shí)，可以看到粗糙度對(duì)潤(rùn)濕性的影響。

　　如果要回答靜態(tài)接觸角和動(dòng)態(tài)接觸角的區(qū)別問(wèn)題，可以從概念上去進(jìn)行分析。靜態(tài)接觸角：當(dāng)液體在固體表面達(dá)到平衡時(shí)，氣液的界線(xiàn)與液固的界線(xiàn)之間的夾角稱(chēng)為接觸角，此時(shí)為靜態(tài)接觸角；而動(dòng)態(tài)接觸角，有多種狀態(tài)定義：其一，對(duì)于讓處于非平衡狀態(tài)的液滴在固體表面上自由鋪展，動(dòng)態(tài)接觸角又分為前進(jìn)角和后退角，這里可以適當(dāng)附上前進(jìn)后退角的概念，測(cè)試前進(jìn)后退角是針對(duì)于疏水材料，親水材料測(cè)試無(wú)意義。其二，液體在固體表面接觸角隨時(shí)間變化而變化的過(guò)程，也是動(dòng)態(tài)接觸角。以上可以看出，靜態(tài)和動(dòng)態(tài)接觸角區(qū)別分別是在液滴平衡和非平衡狀態(tài)下去做的實(shí)驗(yàn)測(cè)試。

接觸角測(cè)量?jī)x定義為在固、液、氣三相交界面處，氣-液相界面與固-液相界面之間的夾角，水滴角是顯示固體表面濕度的尺度，利用大部分固著物液滴進(jìn)行測(cè)定，低接觸角表示濕度高（親水性）表面易粘貼。高接觸水滴角表示表面顯示疏水性，表面有機(jī)污染較重或表面附著力差。

研究級(jí)光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x應(yīng)用領(lǐng)域

1）、金屬焊接過(guò)程中，檢測(cè)焊劑對(duì)金屬的附著力；

2）、印刷行業(yè)油墨、金屬、紙張之間的附著力；

3）、粘貼劑與固體間的粘接程度研究；

4）、航天工業(yè)空中雨霧對(duì)飛機(jī)基體的潤(rùn)濕程度檢測(cè)；

5）、科學(xué)中彈片在空氣中與雨霧接觸角的測(cè)定；

6）、石油開(kāi)采過(guò)程中，注入添加劑與原油中固體前進(jìn)角，后退角的測(cè)定；

7）、納米材料與不同活性劑間濕潤(rùn)性的測(cè)定、研究；

8）、鋁箔親水角的測(cè)定；

9）、凸凹眼鏡片親水性、疏水性測(cè)定

10）、包裝用品污染程度測(cè)定等等

技術(shù)參數(shù)

1）、.滴定方式：靜滴法

2）、測(cè)量方法：量角法，量高法，切線(xiàn)法等

3）、載物平臺(tái)系統(tǒng)

載物臺(tái)尺寸：100×130mm2

4）、光學(xué)系統(tǒng)

①物鏡變倍范圍：0.7--4.5X

③總放大倍數(shù)：12.6~81X（以17寸顯示器，0.5 X適配目鏡為例）

④圖像放大方式：連續(xù)變焦

5）、 光源

①LED冷光源，白色

②工作電源：DC3.1V，200mA

6）、 微量進(jìn)樣器：0~100μl,每格2μl 或 0~50μl,每格1μl

7）、攝像頭

①COMS傳感器

②有效像素：1280×1024或自選

③幀率：30fps

8)、電源：DC5v功耗：5w

9）、角度測(cè)量精度：0.1°

10）、圖像采集方式：照相：?jiǎn)畏喾?*10幅）；錄像。在播放器中支持單幀、連續(xù)幀的采集。

11）、電腦配置

WinXP以上計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)

顯示器：17吋

12）、輸入電源：AC220V，5A

13）、儀器外形尺寸：640×200×480mm