一.前言

众所周知，纳米材料科学与工程已经的研究热点，在研究纳米材料的表面改性时，往往要涉及润湿接触角这个概念。所谓接触角是指在一固体水平平面上滴一液滴，固体表面上的固－液－气三相交界点处，其气－液界面和固－液界面两切线把液相夹在其中时所成的角、�/span>

事�/span>.仪器介绍

本公司仪器采用现代化工艺制造，仪器采用先进的专�?/span>CMOS数字摄像机，配倍高分辨率变焦式显微镜和高亮�?/span>LED背景光源系统，搭配三维样品台，可进行工作台上下、左右、前后等方向移动。实现微量进样及上下、左右精密移动。同时还设计了伸缩杆结构工作台，能适应在不同用户材料厚度加大的场合。仪器框架可以根据式样的大小适量调节，扩大了仪器的使用范围。软件搭配修正功能，测量多次后的结果可以同时保存在同一报告下，能让用户更好的对材料数据进行管控。该仪器设计美观大方、操作简单、符合用户所需。适用于各种行业测定接触角的用户、�/span>

一.接触角的计算方法

对于理想的平面固体表面，当液滴在表面达平衡后。只有一个符吇�span>Young方程的接触角。但实际固体表面是非理想的，因而会出现滞后现象，致使接触角的测量往往很难重复。但经过精心制备和处理的表面，有可能得到较重复的数据，特别是高分子的表面。表面的制备和处理的目的是要得到较光滑、干净的理想表面，但具体的工艺因样品而异，这里不作更多的介绍。这里主要介绍一些常用的接触角测定方法，它们都是针对氓�span>–�/span>涱�span>–�/span>固体系的接触角而设计的。但其中有些方法，只需略加修改，亦适用于液–�/span>涱�span>–�/span>固体系接触角的测定、�/span>测定接触角有多种方法，可根据直接测定物理量分为四类：⑳�/span>静滴法（角度测量法）、⑵高度、长度测量法⑵�/span>力测法⑷透过测量法。前三种适用于连续的平滑固体表面，后一种方法可用于粉末固体表面接触角的测定、�/span>

（一（�/span>量角泔�/span>

液滴角度测量法是测量接触角的*常用的方法之一，如国�span>3＇�span>a＋�span>b）所示。该方法是将固体表面上的液滴，或将浸入液体中的固体表面上形成的气泡投影到屏幕上，然后直接测量切线与相界面的夹角，直接测量接触角的大小、�/span>

如果液体蒸气在固体表面发生吸附，影响固体的表面自由能，则应把样品放入带有观察窗的密封箱中，待体系达平衡后再进行测定。此法的优点是：样品用量少，仪器简单，测量方便。准确度一般在圞�span>1^o左右、�/span>

（二（�/span>量高泔�/span>

如果液滴很小，重力作用引起液滴的变形可以忽略不计，这时的躺滴可认为是球形的一部分，如国�span>4所示。接触角可通过高度的测量按下式计算９�/span>

式中h是液滴高度，d是滴底的直径。若液滴体积小于10^-4mL，此方法可用。若接触角小亍�span>90^o，则液滴稍大亦可应用、�/span>

（三（�/span>仪器测量方法

1.接触角多元化分析方式：全自动拟合法，半自动拟合法，手动水平测量，手动斜面测量：�/span>

2.多元化软件计算方法：圆环拟合泔�span>(40度以上�span>)；椭圆拟合法(40-120�?span>)：�span>Young-Lapalacer拟合泔�span>(120度以三�span>)：�/span>

3.的表面自由能计算９�span>Fowks法，OWRK法，ZismanPlot法，EOS法（软件中预装部分液体数据库，可扩展）；

4.一键式软件测量操作９�/span>』�/span>按空格键【�/span>--打开摄像头；』�/span>挈�/span>1�?/span>【�/span>--的控制滴液；』�/span>挈�/span>2�?/span>【�/span>--高精度的进行全自动测量；

5.不规则产品测量拓展：凹凸面测量，曲面测量，滚动角测量＋�/span>前进角后退角测量，高温接触角测量；

6.高速拍照方式：单张/连续/录像；录像任意电影单张导出；录像视频可自动快速测量；

7.细致匕�/span>数据库管理：导出Excel表格数据word图片数据；图片文字显而易见、�/span>

事�/span>.接触角测量方泔�/span>

1.座滴法（sessile drop）；

2.悬滴法（pendant drop）；

3.薄膜法（lamella method）；

4.掳泡法（Captive bubble method）；

5.包覆纤维法（wetted fiber）；

6.纤维座滴法（sessle fiber drop）；

7.附着滴法＇�span>captive bubble）；

丈�/span>.表面张力的测宙�/span>

利用悬滴法研究表（界）面张力的想法在19世纪末就提出来了，但一个有实用价值的研究�?span>1937平�span>Andreas等的工作，他们比较了用过的五种方法的优劣，提出用选面法确定悬滴外形参数的方法、�span>Andreas令：

式中d_c是悬滴外形的直径＋�span>d_s是与悬滴底部顶点的垂直距离等亍�span>d_c处的直径，如国�span>6所示，��咋�span>b分别�?span>Bashforth，�span>Adams方程中的形状因子和大小因子、�/span>

第四竟�/span>技术指栆�/span>

一.仪器精度参数

（一）接触角测量范围９�span>0-180^0.

（二）接触角测量精度�?#177;1^0.

（三（�/span>表界面张力测量范围：0-1000mN/m；测量精度：0.01 mN/m、�/span>

（四（�/span>高精度自动滴液系统：高精密工业微量注液泵；滴液精度：0.01ul;*小滴液量９�/span>0.08ul、�/span>

（五（�/span>接触角高精密仪器校准片：接触角圆形角度校准标准片3���?/span>5���?/span>8�?/span>60���?/span>90���?/span>120��；椭圆形角度校准标准牆�/span>115��、�/span>

事�/span>.主机部件

（一（�/span>主机外形尺寸９�/span>790mm（长（�/span>*310mm(宼�/span>)* 580mm(髗�/span>)：�/span>

（二（�/span>主机净重：28kg：�/span>

（三（�/span>工作台面尺寸９�/span>150mm*120mm：�/span>

（四（�/span>工作台移动：上下50mm;左右50mm;前后30mm：�/span>

（五（�/span>样品台尺寸：12寸；

（六（�/span>进样器移动：上下100mm；左史�/span>100mm.：�/span>

（七（�/span>显微镜移动：前后80mm（微谂�/span>3mm）；

（八（�/span>显微镜：高清远心变倍变焦显微镜：�/span>

（九（�/span>光学系统：高速工业级芯片：�/span>25�?span>/60�?span>/150�?span>/300�?span>/秒；

（十（�/span>镜头角度可调试：仰视；平视；俯视：�/span>

（十一（�/span>光源９�/span>LED蓝色工业级冷光源：�/span>

（十二）为了保证图像的清晰度，不得采�?/span>USB2.0接口：�/span>

（十三）电源及功率：220V/ 60HZ300W