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【水滴角測量儀】水滴角測量儀在納米材料研究中的應用

2018-10-27 10:53:43
1、固體材料表面的物理化學性質,如固體的粘附力。

水滴角測量儀或接觸角測量儀的評估材料物理化學性質或對材料改性后的水接觸角的評估這種應用事實上是仿生材料或納米材料研究中的基本應用。實際上,在應用過程中,專業人員的興趣點在于水滴角達到的一個度的范圍,即如果水接觸角值超過140度時,可以視為超疏水材料,或油接觸角值超過140度時,可以視為超疏油材料表面。仿生材料的目標通常是想實現雙疏效果,即疏水的同時可以實現疏油。所以,水滴角測量儀在這種意義上來講,是一種性質的表述,具體的測值結果中,絕對的數值上量的變化對于這些應用而言事實上是不受重視的,或受重視程度不夠。

【水滴角測量儀】水滴角測量儀在納米材料研究中的應用

2、評估材料表面的均勻度。
水滴角測量儀可以利用蒸餾水表面張力的高靈敏度的特性以及固體材料表面特性和測試儀器本身硬件設計的原理,準確地評估材料的品質和均勻度。相對于表面形貌分析所用電子顯微鏡而言,水滴角測量儀事實上是最為科學、且成本低、效率高的分析工具。在實際數據的應用指導意義方面事實上更為有效。

(1)固體材料表面通常會存在化學多樣性、異構性以及表面粗糙度等。這些特性會導致水滴在固體表面形成的左、右、前、后各不同角度視角條件下的左、右水滴角值很難形成一致。高科技行業正是利用了這一點,如果水滴角測量儀或接觸角測量儀出現左、右偏差大于1度,即視為品質一般;如果形成左、右角度值小于1度,且整體接觸角值符合范圍(固體表面張力值符合很小的范圍變化,視為固體材料表面張力穩定,材料的品質穩定性更好),則可以視為高品質材料。

【水滴角測量儀】水滴角測量儀在納米材料研究中的應用

(2)水滴角測量儀必須提供微米級控制精度的樣品臺水平調整機構以及鏡頭的微米級水平調整機構。否則,樣品上表面本身不水平,極可能導致水滴角左、右角度的變化。此時,就無法確認水滴角的左、右變化是由于樣品傾斜且受重力影響時形成左、右角度的不一致。這也是上海梭倫的水滴角測量儀儀器領先于德、美儀器的關鍵技術要點。

【水滴角測量儀】水滴角測量儀在納米材料研究中的應用

(3)水滴角測量儀/接觸角測量儀的算法必須能夠實現修正重力影響條件下準確分辨左、右角度值的能力。這也是上海梭倫的接觸角測量儀儀器領先于德、美儀器的另一個關鍵技術要點。中國承德產的水滴角測量儀或接觸角測量儀自20世紀70年代開始生產與日本類似的量角器法儀器,且在中國實現了很好的銷售業績。但德、美水滴角測量儀和接觸角測量儀在2000年以后迅速的占領中國先進界面化學分析儀器市場,其領先優勢非常明顯,其關鍵在于20世紀90年代開始,德國和美國的水滴角測量儀或接觸角測量儀生產廠實現了儀器分析技術的重大突破,即實現了通過界面化學分析技術而不是量角器技術來分析水滴角值。界面化學分析技術主要是以A.W.Neumann教授為代表的Young-Laplace方程擬合技術。水滴角的該技術引進,實現了在修正重力系數的條件下,綜合分析表面張力和接觸角值。因而,在數據的可靠性、重復性方面均得到了全面提升。    【接觸角測量儀】側視法具有的先天性技術優勢體現在哪?
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