在固體材料表面上的接觸角, 是衡量該液體對材料表面潤濕性能的重要參數(shù)。通過接觸角的測量可以獲得材料表面固-液,、固-氣界面相互作用的許多信息,。接觸角測量技術(shù)不僅可用于常見的表征材料的表面性能, 而且接觸角測量技術(shù)在石油工業(yè)、浮選工業(yè),、醫(yī)藥材料,、芯片產(chǎn)業(yè)、低表面能無毒防污材料,、油墨,、化妝品、農(nóng)藥,、印染,、造紙、織物整理,、洗滌劑,、噴涂、污水處等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用 ,。
我們用θ代表接觸角(度),,若θ<90°,則固體表面是親水性的,,即液體較易潤濕固體,,其角越小,表示潤濕性越好,;若θ>90°,,則固體表面是疏水性的,即液體不容易潤濕固體,,容易在表面上移動,。
潤濕過程與體系的界面張力有關(guān)。一滴液體落在水平固體表面上,,當達到平衡時,,形成的接觸角與各界面張力之間符合下面的楊氏公式(Young Equation):
γSV = γSL + γLV×cosθe
由它可以預(yù)測如下幾種潤濕情況:
1)當θ=0,潤濕,;
2)當θ﹤90°,,部分潤濕或潤濕;
3)當θ=90°,,是潤濕與否的分界線,;
4)當θ﹥90°,不潤濕,;
5)當θ=180°,,不潤濕。
毛細現(xiàn)象中液體上升,、下降高度h,。h的正負表示上升或下降。
浸潤液體上升,,接觸角為銳角,;不浸潤液體下降,接觸角為鈍角,。
上升高度h=2*表面張力系數(shù)/(液體密度*重力加速度g*液面半徑R),。
上升高度h=2*表面張力系數(shù)*cos接觸角/(液體密度*重力加速度g*毛細管半徑r)。
潤濕性問題與采礦浮選,、石油開采,、紡織印染、農(nóng)藥加工,、感光膠片生產(chǎn),、油漆配方以及防水、洗滌等都有密切關(guān)系。
接觸角測量儀介紹
本公司儀器采用先進的高科技工藝制造,,經(jīng)過的積木式組合,,形成一臺具有各項功能的接觸角測定儀??梢酝瓿晒ぷ髋_上下移動,、工作臺左右移動、工作臺前后移動,。整體旋轉(zhuǎn),,整體伸縮。實現(xiàn)手動進樣器的微量進樣及上下,、左右精密移動,。儀器配有一個高精度連續(xù)變倍顯微鏡。該顯微鏡具有的變倍不變焦功能,。同時儀器設(shè)計了一個工作臺伸縮桿結(jié)構(gòu),,可以適應(yīng)不同用戶材料厚度加大的場合。儀器框架可以根據(jù)式樣的大小適量調(diào)節(jié),,擴大了儀器的使用范圍,。該儀器設(shè)計合理、美觀大方,、操作簡單,、靈活可靠。適用于各種場合測定接觸角的用戶,。
接觸角測量儀測量方法
接觸角現(xiàn)有測試方法通常有兩種:其一為外形圖像分析方法;其二為稱重法.后者通常稱為潤濕天平或滲透法接觸角儀.但目前應(yīng)用廣泛,測值最直接與準確的還是外形圖像分析方法.
外形圖像分析法的原理為,將液滴滴于固體樣品表面,通過顯微鏡頭與相機獲得液滴的外形圖像, 再運用數(shù)字圖像處理和一些算法將圖像中的液滴的接觸角計算出來.
計算接觸角的方法通?;谝惶囟ǖ臄?shù)學模型如液滴可被視為球或圓椎的一部分,然后通過測量特定的參數(shù)如寬/高或通過直接擬合來計算得出接觸角值。Young-Laplace方程描述了一封閉界面的內(nèi),、外壓力差與界面的曲率和界面張力的關(guān)系,,可用來準確地描述一軸對稱的液滴的外形輪廓,從而計算出其接觸角,。
接觸角測量方法可以按不同的標準進行分類,。按照直接測量物理量的不同,可分為量角法、測力法,、長度法和透過法,。按照測量時三相接觸線的移動速率,可分為靜態(tài)接觸角、動態(tài)接觸角(又分前進接觸角和后退接觸角)和低速動態(tài)接觸角,。按照測試原理又可分為靜止或固定液滴法 ,、Wilhemly板法 、捕獲氣泡法,、毛細管上升法和斜板法 ,。
接觸角測量儀器軟件測量方法
本公司生產(chǎn)的接觸角測量儀自帶軟件可以實現(xiàn)一鍵式測量并提供多種測量方法如下:
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