动态接触角测量功能凭借对润湿过程的动态捕捉能力,在多个领域的工艺优化与质量控制中发挥重要作用。在涂料行业,通过分析涂料液滴在基材表面的动态接触角曲线,可评估涂料的流平性:接触角下降速率越快,说明涂料在基材表面铺展能力越强,流平性越好;若曲线出现平台期(接触角长时间保持不变),则可能存在涂料流平剂不足或基材表面污染的问题,据此可优化涂料配方中的流平剂添加量与基材预处理工艺。在胶粘剂研发中,动态接触角直接影响胶粘剂的润湿速率与初始粘接强度:润湿速率越快(接触角快速下降),胶粘剂越易渗透至被粘物表面缝隙,初始粘接强度越高;通过对比不同胶粘剂的动态接触角曲线,可筛选出适配特定被粘物的产品,减少因润湿不足导致的粘接失效。润湿性水滴接触角测量仪被用于研究生物材料的表面特性和生物相容性。江苏高温接触角测量仪图片
以 Owens-Wendt 模型为例,需测量水(极性液体)与二碘甲烷(非极性液体)的接触角,代入模型公式计算固体表面的色散分量(γ^d_s)与极性分量(γ^p_s),总表面自由能 γ^t_s = γ^d_s + γ^p_s。该功能的研发价值体现在三方面:一是判断材料表面的化学组成,如极性分量占比高说明材料表面含极性基团(如羟基、羧基),色散分量占比高则说明含非极性基团(如烷基);二是指导材料表面改性,如通过对比改性前后的表面自由能变化,评估改性工艺(如等离子处理、涂层)的效果;三是预测材料的应用性能,如表面自由能与粘合剂的附着力、涂料的铺展性密切相关,可通过表面自由能数据优化产品配方。某高分子材料企业通过晟鼎接触角测量仪计算材料表面自由能,发现等离子处理后材料的极性分量从 10mJ/m² 提升至 35mJ/m²,据此优化处理参数,使材料与粘合剂的附着力提升 40%,明显提升产品性能。广东视频光学接触角测量仪推荐厂家接触角测量仪的远程监控功能,便于技术人员协助调试。

sessile drop 法(座滴法)是接触角测量仪基础、应用广的测量方法,适用于板材、薄膜、涂层等多数固体样品的静态与动态接触角测量。其操作流程分为三个关键步骤:第一步是样品准备与固定,将固体样品平整放置于样品台,通过水平调节装置确保样品表面水平度误差≤0.1°,避免液滴因倾斜发生形态变形;针对不同样品特性,可采用真空吸附(适用于板材、玻璃)或机械夹具(适用于柔性薄膜)固定样品,确保测量过程中样品无位移。第二步是液滴生成与滴落,通过高精度微量进样器(精度 ±0.1μL)抽取 1-5μL 的测试液体(常用蒸馏水、二碘甲烷、正十六烷等),将进样器精细定位至样品表面上方 1-2mm 处,缓慢释放液体形成液滴,等待 1-3 秒让液滴达到热力学平衡(避免液滴未稳定时测量导致误差)。第三步是图像采集与计算,启动工业相机采集液滴图像,软件通过边缘检测算法提取液滴轮廓,基于 Young-Laplace 方程(适用于大液滴或低表面张力液体)或椭圆拟合算法(适用于小液滴或高表面张力液体)计算接触角数值。该方法操作简便、适用范围广,通过同一位置 3-5 次重复测量,可使数据重复性偏差控制在 ±0.5° 以内,满足多数常规检测需求。
在界面结合性能预测中,通过对比两种材料的表面自由能,可评估其界面结合强度:表面自由能差值越小,两种材料分子间的相互作用力越强,界面结合越稳定,这一特性可用于复合材料(如涂层 - 基材、胶粘剂 - 被粘物)的匹配性设计,减少因界面结合不足导致的产品失效(如涂层脱落、粘接开裂)。在产品质量控制中,通过设定表面自由能合格范围(如某包装材料表面自由能需≥35mJ/m² 以确保印刷性),可快速判断批次产品是否符合标准,避免因表面性能波动导致后续工艺问题。晟鼎精密仪器注重细节,品质值得信赖。

接触角测量仪的高精度测量能力,依赖于由光源、成像镜头、图像传感器及光学矫正组件构成的专业光学系统。光源通常采用波长稳定的 LED 冷光源(波长范围 560-580nm),经漫射板与偏振片处理后,可形成均匀、无眩光的平行光场,避免因光线强度不均导致液滴边缘成像模糊;光源亮度支持 0-100% 无级调节,能适配高反射(如金属表面)、低反射(如塑料薄膜)等不同特性的样品,确保液滴与固体界面清晰区分。成像镜头选用工业级高分辨率显微镜头,放大倍率 50-200 倍可调,数值孔径≥0.3,可精细捕捉液滴轮廓的细微变化(如边缘曲率、液滴高度),搭配手动或自动对焦功能(自动对焦精度达 0.001mm),有效消除手动对焦的人为误差。图像传感器采用 130 万 - 500 万像素的 CMOS 工业相机,帧率≥30fps,可实时采集液滴动态图像,同时具备图像降噪功能,减少环境光干扰对测量结果的影响。此外,光学系统还配备偏振矫正模块,能消除样品表面镜面反射造成的图像干扰,确保液滴轮廓提取的准确性,为接触角计算提供高质量的图像基础。接触角测量仪指导工艺参数优化,降低产品不良率。江苏高温接触角测量仪图片
接触角测量仪可测量透明样品两面接触角,对比性能差异。江苏高温接触角测量仪图片
表面自由能计算功能作为接触角测量仪的重要扩展功能,在材料研发、工艺优化、质量控制等环节具有重要应用价值。在材料成分分析中,通过表面自由能各分量的占比,可判断材料表面的化学组成与基团分布:若极性分量占比高(如>30%),说明材料表面富含羟基(-OH)、羧基(-COOH)等极性基团;若色散分量占比高(如>70%),则表明材料表面以烷基、芳香基等非极性基团为主,这一信息可直接指导材料合成工艺的优化(如调整单体配比以引入目标基团)。在表面改性评估中,通过对比改性前后的表面自由能变化,可量化改性工艺(如等离子处理、化学接枝、涂层)的效果:例如等离子处理后,材料极性分量从 10mJ/m² 提升至 35mJ/m²,说明改性有效引入了极性基团,表面亲水性明显增强;若表面自由能总数值提升,表明材料表面活性提高,更易与其他物质发生界面作用(如粘接、吸附)。江苏高温接触角测量仪图片