水滴角在润湿和不润湿间的关系
一滴水落在干净的玻璃板上,会在板面上扩散开来,形成一薄层水;同样一滴水,滴在石蜡上,这滴水会聚集成近似的球形,只是由于重力的作用稍微压扁了一些。
一滴水银淌在干净的玻璃上,水银会聚集成近似的球形;同样一滴水银,滴在锌板或铅板上,水银会向四面漫流,形成一湾层水银。
水在玻璃上向四面漫流,水银在铜板或锌板上向四面漫流这类现象,我们称之为润湿现象,前者称为水润湿玻璃,后者称为水银润湿铜板或锌板。就是测试种种材料的润湿现象的。
水在石蜡上聚成近似球形,水银在玻璃板上聚成近似球形这类现象,称为不润湿现象。前者称为水不润湿石蜡,后者称为水银不润湿玻璃。
润湿与不润湿现象是液体与固体接触处的一种表面现象。润湿与不润湿取决于液体分子与固体分子问的相互作用力(称为附着力)大于或小于液体分子间的相互作用力(称为内聚力)。分子问引力有一作用范围,与固体接触处的接触面对液体分子的影响也有一定的范围。设固、液分子间的引力有效作用距离为/,液、液分子问的引力有效作用距离为众,则在液、固接触处,厚度的较大者的一层液体中的分子受力情况将与内部的液体分子受力情况有所不同,它们将受到接触面的影响,这层液体我们称之为附着层。
实验表明,不同液体对不同固体润湿与不润湿的程度不同,为表明这种润湿或不润湿的程度,引入接触角这个物理量。在液体与固体接触处,作液体表面的切线与固体表面的切线,这两条切线通过液体内部所成的角度,称为接触角。
当液体润湿固体时,液体与固体相接触的附着层要扩展,其接触角为锐角。上图表示润湿固体的液体装在用这种固体材料做成的容器中接触角角的情况,图中表示润湿固体的液滴
在固体平面上的接触角的情况。由图可见,接触角口越小,液滴在固体平面上扩展摊开的面积越大,液体润湿固体的程度越高,当接触角为零时,液滴在固体平面上摊开成很薄的薄层,这时称液体完全润湿该种固体。
当液体不润湿固体时,液体与固体相接触的附着层要收缩减小,所以其接触角为钝角。图中表示不润湿固体的液体装在以这种固体材料为器壁的容器中接触角的情况、图为不
润湿固体的液淌在固体平面上的接触角。由因可见,接触角口越大,液体越不润湿固体,当接触角小于零度时,不润湿固体的液滴与固体平面相切,这种液体对这种固体完全不润湿。
固、液、气接触处形成的接触角的大小,完全由液体和固体本身的性质所决定,一定的液体和一定的固体,其接触角的数值是一定的,由于液体对固体的润湿与不润湿两种情况,所以细管内的液体自由表面也只能呈现出两种弯曲面。
润湿现象和润湿角
手入水即湿,但涂油后入水就不湿了,干净下班上有水倒掉后,玻璃是湿的,但玻璃上有汞倒掉后玻璃上无汞,这些现象都是经常遇到的,要解释这些现象必须弄清楚什么叫润湿和润湿角。润湿角也叫接触角。
1、液体对固体的润湿
液体与固体接触时液体能否润湿固体,从热力学观点看,就是恒温恒压下体系的表面自由焓是否降低,如果自由焓降低就能润湿,且降低越多润湿程度越好,在不断的操作过程中,技术人员发现润湿现象与接触角有关,而接触角是可以通过测试仪进行测定的。
2、接触角与润湿的关系让液体的固体表面形貌开成液体,如下图所示,达到平衡时,在气、液、固三相接触的交界点处,沿气-液界面画切线,称此切线与固液界面之间的夹角为接触角。
是指在气、液、固三相交点处所作的气-液界面的切线,此切线在液体一方的与固-液交界线之间的夹角θ,接触角测量是现今表面性能检测的主要方法。
一、符合相关标准
1.GB/T 24368-2009(玻璃表面疏水污染物检测);
2.SY/T5153-2007(油藏岩石润湿性测定方法);
3.ASTM D 724-99(2003)(纸的表面可湿性的试验方法);
4.ASTM D5946-2004(塑料薄膜与水接触角度的测量);
5.ISO15989(塑料薄膜和薄板电晕处理薄膜的水接触角度的测量);
二、产品特点
1. 主机采用高强度航空铝合金结构搭配模块化设计理念,集成芯片电路控制,采纳接触角设备的设计精华与配置,保证仪器具有稳定性;
2. 采用工业级密集可调LED冷光源系统(寿命25000H以上),保证成像更清晰,同时避免额外热度所导致的小液滴挥发;
3. 采用高性能工业机芯,远焦工业级远心变焦变倍镜头,工作距离长基本可达到图像无失真情况,确保的成像效果;
4. 采用USB2.0标准接口,数据传输速度快,兼容性高,成像稳定性强;
5. 提供接触角测量校准样,确保仪器的性,角度校准标准片3°5°8° ;60°90°120°;115°(选配);
6. 采集系统设计灵活,适用于绝大部分测量环境,简单应付多种复杂的样品表面测量;
7. 拥有接触角分析方法,满足所有种类液滴成像的拟合,其中包括微分椭圆与微分圆特殊液体成像拟合方法;
8. 软件已实现全自动拟合避免人为操作造成的误差;
9. 具备双边接触角测量快速拟合功能,更全面量分析液体与固体的表面润湿性能、更准确的分析表面的 实际润湿情况;
10. 动态拍摄、视频快速测试数据,可以连续性记录测试接触角的变化,再由软件自动批量拟合;
11. 软件自动生成报告,其中涵盖Word形式、Excel形式、谱图等多种数据报告;
12. 具备多种可选配功能件
13. 已有众多针对大尺寸样品的成功案例。
三、技术参数:
全自动接触角测量仪主机 | |
外形尺寸 | 690mm(长)*380mm(宽)* 680mm(高) |
重量 | 43KG |
电源 | 220V / 60HZ |
光源系统 | |
光源 | 密集LED可调节蓝色基调工业级冷光源 |
寿命 | 使用寿命达贰万伍仟小时以上 |
注射单元 | |
注射器 | 配套高精密石英注射器、容量500μL |
滴液 | 软件控制自动进液,精度高达0.01μL |
注射单元移动 | 软件自动升降行程60mm; 左右30mm |
采集系统 | |
CCD | 高速工业级芯片、25帧/S、130W像素 |
镜头 | 0.7-4.5倍高清工业级连续变倍式显微镜 |
采集系统调节 | 前后50mm(3mm微调)、视角角度可调(平视、俯视、仰视、360°旋转等多视角观察) |
样品台装置 | |
工作台面尺寸 | 120mm*150mm(可根据实际样品尺寸定制) |
样品尺寸 | 6寸 |
样品台移动 | 前后移动 自动,行程200mm,精度0.01mm |
分析软件 | |
接触角测量范围 | 0-180° |
接触角测量精度 | ±0.1° |
表界面张力测量范围 | 0-2000mN/m |
表界面张力测量精度 | 0.01 mN/m |
分析软件功能 | 1、接触角测量分析软件自动拟合法(一键自动拟合,不存在人工误差)包括:圆法拟合、椭圆/斜椭圆拟合法、LY、微分椭圆法/微分圆法 2、动态接触角拟合(批量拟合多张图像)包括:润湿性能测试 、视频连续拟合计算 3、表面能计算 4、表界面张力测量 5、前进后退角测量 6、粘附功 7、自动样品批量测量方案设置功能(支持样品的测试方案设定及调取自动测试方案) 8、 样品方案设定:可根据实际样品尺寸规格在软件中设置测量方案,后续如有同款产品可直接调取已存储方案直接开展测试 9、一键式多点测量(可多次循环):自动进样→自动接液→软件自动完成测量→自动换下一个点位 10、可针对不同样品设置测量方案并可保存,方便下次再次测量同一类样品时直接调取测量 |
PZ-3500C昆虫超景深视频显微镜
PZ-180NDT便携分体式粗糙度仪
研究塑料薄膜材料与水接触角测量测试仪
水滴角测试仪在电子元件材料中运用
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