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「水滴角測量儀」3D接觸角測量是表征材料物理化學(xué)性質(zhì)的最好方法

2018-12-17 9:41:38

上海梭倫重視阿莎算法并視其為界面化學(xué)分析的核心,理由在于,我們發(fā)現(xiàn)在界面化學(xué)分析領(lǐng)域特別是接觸角測量領(lǐng)域長期以來一直存在的一個被廣大用戶或研發(fā)人員所忽略的現(xiàn)象,即由于表面粗糙度、化學(xué)多樣性以及表面異構(gòu)性的存在,絕大部分固體樣品的表面均無法實現(xiàn)液滴的左、右、前、后軸對稱。

「水滴角測量儀」3D接觸角測量是表征材料物理化學(xué)性質(zhì)的最好方法

1、從材料本身來講,很難找到表面不存在粗糙度、化學(xué)多樣性或異構(gòu)性的樣品。而正是由于這些因素的影響,很難出現(xiàn)接觸角液滴從頂視時呈現(xiàn)正圓的圖像。
2、3D接觸角測量是表征材料物理化學(xué)性質(zhì)的最好方法。而3D接觸角的最基本的要求是能夠分析接觸角值的左、右區(qū)別。
3、通過阿莎算法(ADSA-RealDrop)對于左、右角度值的評估,可以判斷材料本身的接觸角滯后現(xiàn)象或3D接觸角現(xiàn)象。

4、樣品臺或樣品上表面的傾斜情況同樣會影響液滴左、右角度值的變化。因而,從硬件要求來講,樣品臺面獨立調(diào)整水平的要求度會非常高,而不能夠僅僅通過簡單的四腳調(diào)整水平功能實現(xiàn)樣品臺面的調(diào)整,這個是完全不講科學(xué)的做法。


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5、頂視法(ADSA-D)的應(yīng)用局限性在于無法準確采用哪個位置的直徑或相關(guān)參數(shù)估算出邊界條件中的體積值,因而,常規(guī)的平均體積法原則或最小二乘后體積估算原則在分析ADSA-D算法的接觸角值時存在一定的缺陷。ADSA-D是理想條件下的接觸角分析。與常規(guī)的Young-Laplace方程擬合法(軸對稱或ADSA-P)一樣,無法作為現(xiàn)代先進接觸角算法來對待。

6、從目前為止來講,鏡頭俯視以樣品臺面的傾斜均會明顯影響接觸角分析結(jié)果6-9%甚至更高。而二維條件的玻璃校準板無法準確檢測出3D狀態(tài)下的接觸角測量儀器的準確性,同時,大部分接觸角測量儀即使采用了3D紅寶石球工具校準儀器,但由于缺少如上4所提及的樣品臺面以及鏡頭各自獨立的微分頭控制二維水平調(diào)整結(jié)構(gòu),因而,這些儀器是根本無法校準。只能是加工成什么精度就是什么精度,且這個精度無從考評,無法保證其他什么。

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綜合如上,我們的結(jié)論很明顯,上海梭倫的接觸角測量儀,嚴格遵循界面化學(xué)領(lǐng)域接觸角分析的非軸對稱接觸角原理提出了阿莎算法,并基于阿莎算法,提出的側(cè)視和頂視不同的分析方法,并將測試接觸角的成像歸為采用側(cè)視為主。進而,我們提出了一套包括樣品臺面和鏡頭微分頭二維控制的高精度調(diào)整結(jié)構(gòu)、彩色高速攝像機、紅寶石檢定工具等等硬件結(jié)構(gòu)的最基本的解決方案。這個方案是目前為止比較科學(xué)、合理、先進的測量接觸角,甚至是3D接觸角的方案。   
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