上海梭倫科技重大聲明,。以下資料為我公司*提供技術(shù),，如在技術(shù)發(fā)布過程中，涉及到任何可能的侵權(quán),。請立即與我們,。但是，如果您想在您的技術(shù)資料,，應(yīng)用資料或文章中部分或全部引用我們的本文章的內(nèi)容,，那么，請寫上資料的出處,。我們認(rèn)為,，這是對上海梭倫工作的支持，也是對表面科學(xué)在中國發(fā)展的支持,。
一,、概述
200年來，潤濕現(xiàn)象作為科學(xué)研究引起了科研工作者很多關(guān)注,，特別是近年粉體科學(xué),，納米科學(xué)的發(fā)展，為潤濕現(xiàn)象的研究提供了更廣泛的學(xué)術(shù)氛圍,。1805年,，楊（Thomas Young）提出了楊氏三角方程為我們研究潤濕現(xiàn)象,，特別是固體材料的表面、界面現(xiàn)象提供了為有用的科學(xué)工具,。
但是,，作為潤濕現(xiàn)象的一種研究方法，接觸角的研究以來一直停留在某個(gè)階段,。從儀器開發(fā)商的角度而言,，上海梭倫科技基于服務(wù)國內(nèi)外接觸角儀應(yīng)用的客戶的經(jīng)驗(yàn)，提升我們的研究實(shí)力,，現(xiàn)自主開發(fā)了CAST3,。0版本的接觸角分析軟件。作為軟件分析的者,，上海梭倫科技在接觸角分析領(lǐng)域取得了舉足的,。
二、接觸角分析技術(shù)所依據(jù)的成像硬件,。
硬件的設(shè)計(jì)主要影響到接觸角分析過程的成像效果,。通常，我們認(rèn)為,，機(jī)械設(shè)計(jì)會影響到操作的簡易性及二次污染程度,。比如，是否由于手接觸角樣品而影響到接觸角的測值,；操作儀器是否會人性化等,。更為關(guān)鍵的是光源控制和CCD與鏡頭的結(jié)合程度。這些是影響到接觸角測值的關(guān)鍵因素,。但是,，正是在這些基本的設(shè)計(jì)上，國內(nèi)外的接觸角儀的設(shè)計(jì)就大相徑庭,。
三,、接觸角分析技術(shù)的發(fā)展階段
接觸角分析技術(shù)指成像后對圖像進(jìn)行分析并測值接觸角值的技術(shù)。以來,，接觸角分析技術(shù)一直沒有得到廣大用戶的重視,。但是，在接觸角儀主機(jī)設(shè)計(jì)的簡易性與成像效果解決的前提下,，接觸角分析技術(shù)恰是接觸角儀的核心,，可以說，接觸角分析技術(shù)是接觸角儀核心的核心,。
*階段：以小球冠假設(shè)為前提的接觸角分析技術(shù),。
1953年左右為開始階段的接觸角分析技術(shù)通常均采用小球冠假設(shè)為前提的接觸角分析技術(shù)。這種技術(shù)國外稱為θ/2法,，國內(nèi)稱為量高法,。其基本假設(shè)為,，液滴在固體表面呈現(xiàn)的是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)球冠，接觸角儀成像系統(tǒng)所得為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的弧形,。此時(shí),，接觸角（切線與底邊的夾角）正好可以通過計(jì)算弧形的高度與寬度后取反三角函數(shù)取得。
本項(xiàng)技術(shù)由于操作簡便性而得到了廣大儀器廠商的廣泛采用,。而作為儀器而言,，本階段的儀器在的通稱上應(yīng)該定義為角度分析儀。
如果客戶現(xiàn)在選購接觸角儀,，可能還必須考慮一下采用的接觸角儀中是否含有本方法。這主要是因?yàn)楹芏鄥⒖嘉墨I(xiàn)中事實(shí)上就是以本方法來測值并公布數(shù)據(jù)的,。
但是,，這種方法的缺點(diǎn)是非常顯然的。
*,、無法更好的實(shí)現(xiàn)自動化測值,。自動化測值的關(guān)鍵技術(shù)在于敏感點(diǎn)的找得。而敏感點(diǎn)因成像的不同而會有不同的呈現(xiàn),。作為儀器廠商,，上海梭倫科技CAST2。0解決了敏感點(diǎn)找得的90%的技術(shù),，已經(jīng)于世界,。在LCD、薄膜,、玻璃等表面,，CAST2。0已經(jīng)解決了自動測得接觸角難點(diǎn),。
第二,、是否是球冠受重力影響。液體量的大小不同受的重力不同,，直接影響到球冠的符合程度,。事實(shí)上，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)者均不會接受這個(gè)小球冠的假設(shè),。而我們認(rèn)為,，如果考慮重復(fù)性，建議客戶考慮幾次液滴的量的控制,，這樣至少可以理論上認(rèn)為幾次的成形是一致的,。
第三、像素多少直接影響到測值的精度,。通常國內(nèi)許多廠商采用低分辨率的成像系統(tǒng),，會直接影響到這個(gè)計(jì)算精度,。
作為量高法的一個(gè)變換，上還有一種方法,，角度分析法,。國內(nèi)稱為量角法。這種方法是直接以一個(gè)十字形去靠液滴而得到角度,。他們或同量高法或同角度分析,，但不會改變其本質(zhì)，即仍建立在小球冠假設(shè)的基礎(chǔ),。且這種方法誤差較大,，只能是原始的角度儀的代稱。
第二階段：簡單擬合曲線的接觸角分析技術(shù)
本階段的特點(diǎn)正突出在認(rèn)識到了小球冠假設(shè)有失效性,，試圖通過擬合曲線來分析接觸角值,。德國和日本均采用過本技術(shù)，包括：（1）切線法,；（2）大圓符合法,。
切線法的理念在于用一個(gè)橢圓方程或一個(gè)三項(xiàng)式方程去擬合液滴在固體表面形成的圖像輪廓，來計(jì)算接觸角值,。而大圓符合法的理念是認(rèn)為小球冠假設(shè)中形成的圖像不是正弧形,，該方法就會以一個(gè)大的圓去擬合曲線，然后計(jì)算接觸角值,。
顯然,，作為分析技術(shù)，這些方法是對于小球冠分析法的一個(gè)簡單的被充,，但是這些方法的發(fā)展思路為解決接觸角分析提供基礎(chǔ),。
上海梭倫科技CAST2.0接觸角分析系統(tǒng)提供了大圓符合法這項(xiàng)技術(shù)，以解決用戶測值的部分困難,。
第三階段：Young-Laplace曲線擬合法接觸角分析技術(shù)
1991年左右開始,，國外發(fā)展了本方法。現(xiàn)有的國外接觸角儀通常均采用這個(gè)方法,。這種方法是為復(fù)雜的一個(gè)方法,，但是也是化的一個(gè)方法。其前提必須是建立在Young－laplace方程的基礎(chǔ)上對接觸角進(jìn)行分析,。由于這種方法要分析整個(gè)液滴曲線,，所以會受到液滴因重力變化而導(dǎo)致的曲線變化的影響。但本方法具有全自動計(jì)算接觸角值的特殊優(yōu)點(diǎn)而被廣泛采用,。
本方法的缺點(diǎn)在于：
（1）嚴(yán)格的理論假設(shè)：本方法建立在理想化的公式的基礎(chǔ)上,，而如果事際測得圖像有所變化，會明顯影響到測值的性。
（2）只能測試30度以上的接觸角值
（3）嚴(yán)格的對稱圖像假設(shè),。本理論是建立有嚴(yán)格的對稱圖像的假設(shè)的基礎(chǔ)上的,。若左右接觸角有所變化，則測值會有所影響,。
（4）受液體表面張力的影響,。由于液體表面張力值會參與到計(jì)算中，所以,，實(shí)際液體的表面張力值與參與計(jì)算的液體的表面張力值是否相同將會嚴(yán)重影響到后的測值性,。
第四階段：復(fù)雜的圖像擬合技術(shù)與液滴輪廓分析技術(shù)
本項(xiàng)技術(shù)為2006年研研究技術(shù)。本項(xiàng)接觸角分析技術(shù)包括兩個(gè)部分：
1,、圖像擬合技術(shù)：采用曲線尺的方法擬合液滴曲線,；
2、基于液體輪廓和固液表面自由能體系,，構(gòu)建輪廓分析技術(shù),。
上海梭倫科技在接觸角分析技術(shù)上取得了突破性發(fā)展。我們不依據(jù)任何理論假設(shè),，基于實(shí)際圖像成像,，采用曲線尺擬合的方法分析接觸角值,。在本方法中,，我們把曲線定義為一個(gè)不均均的多花鍵組成的曲線尺，建立在圖像分析中立體花鍵的分析的基礎(chǔ)上,，結(jié)合曲線的彈性（像素離形性）以及內(nèi)聚力（固液體系分子內(nèi)聚力）,，分析接觸角值。
采用本方法,，我們真正實(shí)現(xiàn)了分析各種形狀的接觸角值,，包括前進(jìn)、后退角,，不規(guī)則圖像的接觸角等,。測值范圍護(hù)大到4-180度，精度可真正達(dá)到0.02度,。
您可以采購CAST3.0接觸角分析軟件,，享受上海梭倫科技為您提供的接觸角分析技術(shù)。
四,、現(xiàn)有接觸角儀應(yīng)用的接觸角分析技術(shù)分析
基于我們的分析,，結(jié)合現(xiàn)有接觸角分析技術(shù)，我們認(rèn)為國內(nèi)外的接觸角儀所應(yīng)用的分析技術(shù)基本可以總結(jié)如下：
1,、簡單的角度分析儀階段：主要指國內(nèi)的接觸角儀,，如上海中晨和承德、北京哈科等,。他們的分析方法只是簡單的角度分析,，全基本無法實(shí)現(xiàn)全自動接觸角計(jì)算,。
2、標(biāo)準(zhǔn)接觸角儀階段：國外的接觸角儀包括德國,、美國FTA,、韓國SEO的儀等均是采用第三階段的接觸角分析技術(shù)和第二階段的接觸角分析技術(shù)。國內(nèi)CAST2.0是第二階段的接觸角儀,。
3,、接觸角儀階段：上海梭倫*提供曲線尺與液滴外形輪廓分析技術(shù)，提升了接觸角分析的精度與準(zhǔn)度,。
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