液体接触定仪

在动态接触角及其测量部分介绍了测量液体在固体表面动态接触角的意义和必要性，在这里我们采用常用的液滴体积增、减法来考察水在聚四氟乙烯生料带样品表面的动态接触角行为。测量采用晟鼎精密自主研发软件支持的体积循环模式（见下图）来驱动接触角测量仪器选配的自动加液装置。在这一模式中可以设置三个不同的体积节点（V1，V2 和 V3）以及达到每个体积节点的相应速度（R1，R2和 R3）和达到每个节点后的松弛时间，这里的 R3 为反方向速度，以在最后阶段减少液滴的体积。具体的加液参数为： V1 = 6μl，V2 = 15μl，V3 = 8μl； R1 = 150μl/min，R2 = 6μl/min，R3 = -4μl/min。采用的加液针头的外径为 0.5mm。达到体积 1 后的松弛时间为 15 秒（达到体积 2 后的松弛时间被设为 2 秒），这一时间被用来将形成的 6μl 体积的液滴转移到被测样品表面的待测位置。随后可以启动录像功能或实时计算来跟踪接触角值随液滴体积增/减的变化。接触角的计算采用了 SurfaceMeter 软件的 TrueDrop&trade 独特计算方法，它是当前用于这类测量的最佳（最准确、可靠）选择。对于这类测量通过先录像事后再进行计算通常是较佳的选择。下面三张图（图1 - 3）分别给出了液滴在达到第一、第二和第三体积节点时的图像和计算结果，其中第一节点相当于把液滴转移到样品表面后的静态接触角。图-1 图-2图-3图-4给出了在这一过程中液滴左侧接触角值（紫色）以及液滴的三相接触点坐标（红色）随着液滴体积变化的响应图。图-4从图-4可以看到，液滴的接触角（左侧）从起始阶段（图中的O处）随着液滴体积的增加逐渐增大，但液滴的三相接触点坐标位置起始时保持不变，直到对应于图中的A处。从那时起，三相接触点坐标位置随着液滴体积的增加而外移（往左，所以坐标值减少），此阶段对应的左侧接触角值基本保持恒定，维持在 117° 左右（对应于动态前进接触角值）。这个过程中液滴的三相接触点坐标位置并非均速变化，有时甚至出现短暂的滞留，与此对应的是接触角值的相应升高（当发生滞留时）和下降（滞留后重新开始移动时）。当液滴的体积达到 V2后（图中B处）重新开始减小时，接触角值开始出现几乎线性地下降，而液滴的三相接触点坐标位置则一直到C处都基本保持不变（pinned）。随后液滴的三相接触点位置开始发生收缩，伴随着接触角值逐渐趋向一基本恒定值（约 98°，相当于后退接触角值。但由于液滴三相接触点位置的不时蠕动，接触角的值也相应地有所起伏。计算方法的准确性和可靠性，使得测量结果可以准确地反映出任何微小的变化：任何液滴三相接触点位置的细微变化都会导致接触角值作出相应的响应。图-4中的标有X处出现的接触角值的波动看起来像测量误差或干扰，其实它真实地反映了液滴边缘位置的真实变化。为此图-5把三相接触点位置的坐标轴尺度放大，从这里可以清晰地看出，X处出现接触角值的变化是因为对应的Y处的三相接触点位置的变化（发生短暂滑动）引起的。同样地图-5 Z处“突出”的接触角值也是与液滴边缘的变化相关。 图-5测量结果表明这一体系（水滴在聚四氟乙烯生料带样品表面，室温下）的静态接触角约为 110°，动态前进接触角（advancing contact angle）约为 117°，动态后退接触角（receding contact angle）约为 98°。从而可以推算出接触角滞迟现象（contact angle hysteresis，CAH）的程度为 117-98 = 19°。运用液滴体积增、减法来考察液体在固体表面的动态接触角行为时，应注意以下几点：采用的加液针头的外径（相对于液滴的尺寸）应该尽量小，否则加液针头的外壁会对测量的结果，尤其是后退接触角值，产生影响，使其偏离真实值。液滴的尺寸不能太小，否则测量的结果一来会受到加液针头的干扰，二来无法真实地反应样品表面的宏观尺度。一般液滴的最大体积（V2）应在 15-30 μl 左右。液滴体积改变的速度应尽量低，一般不应高于 15 μl/min，通常采用的范围为 1-10 μl/min。只有这样才能尽可能地让液滴始终处于接近平衡的状态。一定要选用合适的接触角计算方法。在这一过程中加液针头被埋在液滴中，液滴的形状与圆或椭圆都相差甚远，也不符合普通的描述轴对称 Sessile Drop 的 Laplace-Young 方程，所以基于这些模型的接触角计算方法都不是理想的选择，会导致相当大的误差，从而不但无法准确、可靠地测量动态接触角值，也不能敏感地检测到液滴边缘的细微变化。

货期：现货 品牌：北斗仪器 型号：CA200产地：广东东莞 名称：科研型光学接触角测量仪 接触角（Contact angle）是指在气、液、固三相交点处c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，是润湿程度的量度。是现今表面性能检测的主要方法。采用光学成像的原理-图像轮廓分析方式测量样品表面的接触角、润湿性能、表界面张力、前进后退角、表面能等。主要由光源、注射单元、样品台、采集系统、分析软件等组成。设备采用全自动进液装置，性价比高、拓展性强、功能全面、可满足各种常规测量需求，目前已经广泛使用在众多高校院所及企业。测量方法 固体表面处理评价、等离子清洗效果分析、表面清洁度分析、固液体之间或固体黏驸特性研究、液体配方设计、表面印刷性能的表征、分析表面改性、玻璃（包括塑料或金属等固体）表面润湿性研究等。在手机制造、玻璃制造、表面处理、材料研究、化学化工、半导体制造、涂料油墨、电子电路、纺织纤维、医疗生物等领域，接触角测量已经成为了一项评估表面性能的重要仪器。ASTM D 1173/评价表面活性剂发泡性能的标准测试方法（罗氏泡沫分析法）ASTM 5725 / 用自动接触角测试仪测试片状材料表面润湿性和吸收性的标准方法ASTM 724 / 纸表面润湿性的标准方法（接触角法）ASTM C 813 / 用接触角测量法测试玻璃疏水污物的标准方法ASTM D 971 / 用环法测试油对水的界面张力的标准方法ASTM D 1331 / 表面活性剂溶液表面张力和界面张力的标准测试方法ASTM D 1417 / 测试合成橡胶胶乳的标准方法ASTM D 1590 / 水表面张力的标准测试方法DIN 53914 / 表面活性剂测试 – 测定表面张力DIN 55660 / 色漆和清漆 - 润湿性评价DIN EN 14210 / 表面活性剂 – 用镫法或环法测定表面活性剂溶液的表面张力DIN EN 14370 / 表面活性剂 - 表面张力的测定DIN 14272 / 泡沫化合物德标 - 适用于消防用低膨胀水性成膜泡沫化合物ISO 1409 / 塑料/橡胶-聚合物分散体和橡胶胶乳（天然和合成）-表面张力的环法测定ISO 4311/阴离子和非离子表面活性剂-临界胶束浓度的测定ISO 6295 / 油水界面张力的测定型号CA200自动滴液光学接触角测量仪三维平台左右X移动手动：行程30mm,精度0.1mm前后Y移动手动：行程50mm,精度0.1mm上下Z移动手动：行程40mm,精度0.1mm水平调整整机水平调整，摄像头水平调整（配送专业级XY水平仪）样品台尺寸120*150mm（可定制）可放置最大样品200（W）*∞(L)*50(H)mm样品台材质铝合金进液系统微量进样器XY移动行程：100mm，精度0.1mm（针头对中及液滴转移）进液控制移动行程：25mm,精度：0.01mm滴液控制模式手动，精度：0.1ul加液方式手动（配送5ml玻璃烧杯加液）微量进样器容量：1000ul(标配一支，备品一支)针头标配0.5mm不锈钢针头（可替换）20个、超疏水针头0.25mm（可替换）20个成像系统镜头Subpixel级别0.7-4.5远心轮廓深度定制镜头相机日本SONY原装进口高速工业级芯片(Onsemi行曝光)传感器类型1/1.8 英寸逐行扫描CMOS分辨率1280× 1024镜头控制仰视角度：±10度，精度：1度调焦移动行程：0-10mm，精度1mm。帧率80帧/s（可选配全局曝光高速400帧/s的相机）光源系统组合方式采用石英扩散膜与均光板使得亮度更均匀，液滴轮廓更清晰光源采用进口CCS工业级蓝色冷光源（有效避免因光源散发热量蒸发液滴），使用寿命可达5万小时以上亮度调节PWM数字调节光源波长460-465nm功率10W接触角测量接触角测量方法悬滴法、座滴法、前进角、后退角、滚动角、薄膜法等测量软件CA V1.2.1静/动态接触角测量软件+表面能测量软件软件操作系统要求windows 10(64位)接触角测量方式自动与手动接触角计算方法（static contact angle）自动拟合法（ms级别一键全自动拟合，不存在人工误差）、三点拟合、五点拟合、自动测量（包括圆拟合法/斜圆拟合法（Circle method/ Oblique Circle）、椭圆拟合法/斜椭圆拟合法(Ellipse method /Oblique Ellipse)）、凹凸面测量等动态接触角测量（Dynamic contact angle）前进角（Advancing angle），后退角（receding angle），滞后角（hysteresis angle），滚动角（选配）(可批量拟合多张图片或视频连续拟合计算Video analysis)基线拟合自动与手动角度范围0°＜θ＜180°精度0.1°分辨率0.001°表面能表面能测量方法Fowks法，OWRK法，Zisman法，EOS法，Acid-Base Theory法,Wu harmonic mean法,Extended Fowkes法（软件中预装37种液体数据库，可自行建立液体性能参数）数据可直接调入用于表面能估算，液体库数据可自行添加、删除和修改。可分别得到固体表面能、色散力、极性力、氢键力、范德华分量、路易斯酸分量、路易斯碱分量等表面能单位MN/m其他机架型材欧标160输入电源220V 50-60Hz仪器尺寸约640mm（W）*180mm(L)* 530mm(H)仪器重量约30KG表界面张力测量方法自动拟合+手动拟合精度0.01MN/m测量范围0.1MN/m-2000MN/m润湿性分析粘附功一键自动分析铺展系数一键自动分析粘附张力一键自动分析精度0.001 MN/m单位MN/m配件选配件纸片夹具、温控平台（高温、低温、高低温、湿度）、旋转台（滚动角）、蠕动泵等。设备选配件众所皆知，软件是一台仪器的灵魂所在，组成系统的硬件虽为测量提供了基础，但只有在软件的支持下，才能完美地实现硬件的功能，充分发挥其潜力，使系统的总体功能和性能如虎添翼。本公司研发定制的CA V1.2.1静/动态接触角测量软件+表面能测量软件专用测控软件自2010年开始就面向客户提供使用，经过多年来各行业客户的使用反馈、使用要求、国家标准和国外标准的融合，已经达到一个很成熟稳定的状态。拥有自主知识产权的软件控制系统（行业内极少），在对以后软件升级，新标准更换的时候起到一个很大的优势。软件主界面图版权声明：广东北斗精密仪器有限公司拥有光学静动态接触角分析测量仪CA V1.2.1软件的所有知识产权，本计算机程序受版本法/著作权法和国际公约保护，未经书面授权擅自传播本程序部分或者全部可能遭受严厉的民事刑事制裁，并将在法律允许的范围内受到最大可能的起诉测试报告1.精细机械：系统的框架选用高质量的进口高强度氧化保护铝型材并烤漆处理，所有的其它主要组件也都是由铝合金，不锈钢和铜合金通过精密制作而成。保证仪器极强的稳定性。2.精密定位：系统所有的线性移动单元，包括三维样品台（xy-轴），(Z-轴)注射器/针头的移动调节，均是由直线铜齿条和精密燕尾槽驱动，确保传动平稳、轻松和精细。3.配置齐全的进样器与针头选择：提供数十种不同规格的进样器供使用者选择，如不同规格（25ul/50ul/100ul/250ul/500ul/1000ul….）,不同材质（气密玻璃进样器/塑料进样器），不同品牌（Hamilton/boli….）以满足不同客户需求。提供各种规格（10-34#）以及不同材质（不锈钢/聚四氟乙烯/pp挠性针头）以及特殊针头（弯曲针头），可用于常规接触角测量，也可用于超疏水、超亲水、高粘度等特殊液体的进样、液滴转移等。4.成像系统：采用了行曝光（Rolling Shutter）高分辨率CMOS图像传感器配合pomeas0.7-4.5远心轮廓镜头。保证最佳的成像效果。同时亮度连续数字可调的高强度背光冷光源为成像提供了均匀的背景照明。优质镜头和高分辨率相机能够以理想的尺寸和亮度在图像中显示出液滴，即使是非常小的液滴。5.领 先 的 软 件 平 台 ：软 件 是 整 个 测 量 系 统 的 灵 魂 和大 脑 。 CA V1.2.1软件 为用户 提 供 了 范 围 广 泛 的功 能 和 特 性 ，而 且 其 中 的 许 多 项目 在 这 一 领 域 均是 出类拔萃 。作 为 一 光 学 方 法 ，测 量 的 精 度 取 决于 成 像 的 质 量 和 后 着 的 处 理 、 分析 和 计 算 方 法 。 其 中 采 用 的 亚 像 素 （ sub-pixel） 液 滴 坐标 检 测 ，自 动 液 /固 /流 -三 相 接 触 线 识 别 ， 液 滴 全 轮 廓 分析 ，和 基 于 连 续 信 息 反 馈 的 液 滴 监 视 功能 等构成了 软 件 的 核 心 组 件 ， 而且 这 一 切 又 都 能 实 时 完成。具备双边接触角自动测量快速拟合功能，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。6.软件自动生成报告，其中涵盖word、excel、PDF图文、谱图等多种数据报告。7.基线自动倾斜功能，可修正由于样品倾斜或机台倾斜时的差异。8.分级管理系统，权限管理。分实验员与管理员。避免人为数据的改动影响测试结果。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.具备历史数据库功能，记录每一次的测试结果，可追溯历史测试结果。1.usb2.0数字CCD摄像头 1个2.连续变倍光学系统 1个3.手动加样系统 1套4.手动CCD倾斜系统 1套5.表界面分析测量系统应用软件 1套6.说明书纸质一份及说明书电子版 1份7.保修卡及合格证1份8.亲水进样针10个，疏水进样针10个9.500ul进样器1个10.电源线及数据线1条11.XY专用水平仪1个(电脑为选配件 客户可以自配)物料名称品牌物料名称品牌CPU英特尔i3处理器鼠标键盘力拓主板 英特尔 H61主板机箱金和田内存华硕8G DDR3 1600电源长城硬盘七彩虹 250G显示器HUYINIUDA 19寸

在动态接触角及其测量部分介绍了测量液体在固体表面动态接触角的意义和必要性，在这里我们采用常用的液滴体积增、减法来考察水在聚四氟乙烯生料带样品表面的动态接触角行为。测量采用晟鼎精密自主研发软件支持的体积循环模式（见下图）来驱动接触角测量仪器选配的自动加液装置。在这一模式中可以设置三个不同的体积节点（V1，V2 和 V3）以及达到每个体积节点的相应速度（R1，R2和 R3）和达到每个节点后的松弛时间，这里的 R3 为反方向速度，以在最后阶段减少液滴的体积。 具体的加液参数为： V1 = 6μl，V2 = 15μl，V3 = 8μl； R1 = 150μl/min，R2 = 6μl/min，R3 = -4μl/min。采用的加液针头的外径为 0.5mm。达到体积 1 后的松弛时间为 15 秒（达到体积 2 后的松弛时间被设为 2 秒），这一时间被用来将形成的 6μl 体积的液滴转移到被测样品表面的待测位置。随后可以启动录像功能或实时计算来跟踪接触角值随液滴体积增/减的变化。接触角的计算采用了 SurfaceMeter 软件的 TrueDrop™ 独特计算方法，它是当前用于这类测量的最佳（最准确、可靠）选择。对于这类测量通过先录像事后再进行计算通常是较佳的选择。下面三张图（图1 - 3）分别给出了液滴在达到第一、第二和第三体积节点时的图像和计算结果，其中第一节点相当于把液滴转移到样品表面后的静态接触角。图-1图-2图-3图-4给出了在这一过程中液滴左侧接触角值（紫色）以及液滴的三相接触点坐标（红色）随着液滴体积变化的响应图。 图-4从图-4可以看到，液滴的接触角（左侧）从起始阶段（图中的O处）随着液滴体积的增加逐渐增大，但液滴的三相接触点坐标位置起始时保持不变，直到对应于图中的A处。从那时起，三相接触点坐标位置随着液滴体积的增加而外移（往左，所以坐标值减少），此阶段对应的左侧接触角值基本保持恒定，维持在 117° 左右（对应于动态前进接触角值）。这个过程中液滴的三相接触点坐标位置并非均速变化，有时甚至出现短暂的滞留，与此对应的是接触角值的相应升高（当发生滞留时）和下降（滞留后重新开始移动时）。当液滴的体积达到 V2后（图中B处）重新开始减小时，接触角值开始出现几乎线性地下降，而液滴的三相接触点坐标位置则一直到C处都基本保持不变（pinned）。随后液滴的三相接触点位置开始发生收缩，伴随着接触角值逐渐趋向一基本恒定值（约 98°，相当于后退接触角值。但由于液滴三相接触点位置的不时蠕动，接触角的值也相应地有所起伏。计算方法的准确性和可靠性，使得测量结果可以准确地反映出任何微小的变化：任何液滴三相接触点位置的细微变化都会导致接触角值作出相应的响应。图-4中的标有X处出现的接触角值的波动看起来像测量误差或干扰，其实它真实地反映了液滴边缘位置的真实变化。为此图-5把三相接触点位置的坐标轴尺度放大，从这里可以清晰地看出，X处出现接触角值的变化是因为对应的Y处的三相接触点位置的变化（发生短暂滑动）引起的。同样地图-5 Z处“突出”的接触角值也是与液滴边缘的变化相关。图-5测量结果表明这一体系（水滴在聚四氟乙烯生料带样品表面，室温下）的静态接触角约为 110°，动态前进接触角（advancing contact angle）约为 117°，动态后退接触角（receding contact angle）约为 98°。从而可以推算出接触角滞迟现象（contact angle hysteresis，CAH）的程度为 117-98 = 19°。运用液滴体积增、减法来考察液体在固体表面的动态接触角行为时，应注意以下几点： 采用的加液针头的外径（相对于液滴的尺寸）应该尽量小，否则加液针头的外壁会对测量的结果，尤其是后退接触角值，产生影响，使其偏离真实值。液滴的尺寸不能太小，否则测量的结果一来会受到加液针头的干扰，二来无法真实地反应样品表面的宏观尺度。一般液滴的最大体积（V2）应在 15-30 μl 左右。液滴体积改变的速度应尽量低，一般不应高于 15 μl/min，通常采用的范围为 1-10 μl/min。只有这样才能尽可能地让液滴始终处于接近平衡的状态。一定要选用合适的接触角计算方法。在这一过程中加液针头被埋在液滴中，液滴的形状与圆或椭圆都相差甚远，也不符合普通的描述轴对称 Sessile Drop 的 Laplace-Young 方程，所以基于这些模型的接触角计算方法都不是理想的选择，会导致相当大的误差，从而不但无法准确、可靠地测量动态接触角值，也不能敏感地检测到液滴边缘的细微变化。