水滴角測(cè)試原理方法，測(cè)試用什么水

水滴角概念：

水滴角（Contact angle）是指在氣、液、固三相交點(diǎn)處所作的氣-液界面的切線，此切線在液體一方的與固-液交界線之間的夾角，符號(hào)：θ，接觸角測(cè)量?jī)x是現(xiàn)今表面性能檢測(cè)水滴角的儀器。當(dāng)然，接觸角儀器還可以檢測(cè)其它液體的角度，在這里我們主要說(shuō)明水滴接觸角。

PZ-200SD研究型接觸角測(cè)量?jī)x是采用光學(xué)成像的原理，設(shè)備采用圖像輪廓分析方式測(cè)量樣品表面接觸角、潤(rùn)濕性能、表界面張力、前進(jìn)后退角、表面能等性能，設(shè)備采用全自動(dòng)進(jìn)液裝置，性價(jià)比高、拓展性強(qiáng)、功能全面、可滿足各種常規(guī)測(cè)量需求，目前已經(jīng)使用在眾多高校院所及企業(yè)。

水滴角測(cè)試設(shè)備原理：

如上圖、接觸角測(cè)量?jī)x主要由光源、注射單元、樣品臺(tái)、采集系統(tǒng)、分析軟件五大部分組成，設(shè)備采用光學(xué)成像的原理。

光源采用密集LED冷光設(shè)計(jì)，發(fā)光均勻，圖像清洗，壽命長(zhǎng)；

注射單元采用高精度注射泵進(jìn)液，由軟件定量定速控制，滴液穩(wěn)定，精度高達(dá)0.01微升；

樣品臺(tái)采用三維手動(dòng)精調(diào)平臺(tái)，操作靈活，定位準(zhǔn)確，樣品臺(tái)可根據(jù)實(shí)際樣品尺寸定制；

采集系統(tǒng)采用黑白CCD相機(jī)，拍攝穩(wěn)定，圖像清晰，真實(shí)可靠，鏡頭采用工業(yè)級(jí)配置，0.7-4.5倍放大可調(diào)，成像無(wú)畸形失真；

分析軟件功能大，具備一鍵式全自動(dòng)擬合能力，滿足各種液滴形態(tài)的準(zhǔn)確擬合;

品智創(chuàng)思PZ-200SD提供自動(dòng)化配置以保證符合標(biāo)準(zhǔn)化。通過配套的測(cè)試模版，相似樣品可以使用相同程序分析。這同樣意味著準(zhǔn)備時(shí)間，快速樣品更換和高重復(fù)性的測(cè)試。模塊可以模擬工藝條件，因此可以通過工藝條件相關(guān)的原始數(shù)據(jù)來(lái)優(yōu)化表面處理過程。例如可以在-30到400℃準(zhǔn)確控溫或設(shè)定濕度條件下測(cè)量接觸角。

固體和液體分析

除了測(cè)量接觸角，PZ-200SD可以利用懸滴法測(cè)定液體的表面張力。測(cè)量結(jié)果提供與固體潤(rùn)濕和液體性質(zhì)相關(guān)的科學(xué)知識(shí)。這個(gè)界面接觸測(cè)定方法可以用于測(cè)定和優(yōu)化涂層黏附和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

水滴角測(cè)量軟件 – 為測(cè)量提供簡(jiǎn)潔直觀的解決方案

儀器的簡(jiǎn)單化操作和直觀的用戶軟件密切相關(guān)。任一個(gè)特定步驟的功能，都會(huì)把所有基本要素在文件中體現(xiàn)出來(lái)。為了避免使用菜單和彈出窗口，省去了任何不必要的點(diǎn)擊和隱藏要素的耗時(shí)搜索。程序的自動(dòng)排序設(shè)定限度的保證了PZ-200SD測(cè)試時(shí)的靈活性。使用自動(dòng)程序設(shè)定，保證了高的重復(fù)性，并盡可能的減少因?yàn)槿藶椴僮鲙?lái)的影響。

水滴角測(cè)試用什么水：純凈水 蒸餾水無(wú)毒無(wú)害無(wú)污染

水滴角和清潔表面如何通過水滴角測(cè)試方法來(lái)表征:

表面清潔步驟和清潔液通常是水基的，其中的表面活性劑被用于改進(jìn)潤(rùn)濕和移除疏水性物質(zhì)。表面活性劑通過降低水的高表面張力改進(jìn)潤(rùn)濕。我們的半自動(dòng)接觸角測(cè)量?jī)xPZ-200SD可準(zhǔn)確測(cè)量表面張力，為質(zhì)量控制提供基礎(chǔ)。在清潔過程中，疏水性物質(zhì)被包覆進(jìn)表面活性劑分子簇（膠束），并且以這種方式表征表面活性劑的清潔效率。

表面活性劑含量和動(dòng)態(tài)表面張力相關(guān)，采用接觸角測(cè)量研究潤(rùn)濕性可指示表面清潔的完成度。均勻清潔的表面接觸角處處相同，接觸角增大表明有疏水污染區(qū)，可在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)任何大小的樣本進(jìn)行非破壞性質(zhì)量檢查，增加表面自由能。

晶圓接觸角測(cè)量?jī)x應(yīng)用：

1、液體在固體表面的接觸角和潤(rùn)濕性：包括靜態(tài)接觸角，動(dòng)態(tài)接觸角（前進(jìn)/后退接觸角），接觸角滯后性等；

2、液滴在固體表面的起始滑動(dòng)角（或滾動(dòng)角），滑動(dòng)速度；（擴(kuò)張功能）

3、液體在固體表面的鋪展、滲透/吸收等潤(rùn)濕行為；

4、固體表面自由能，及其各種分子相互作用力（如極性/非極性）的貢獻(xiàn)；

5、液體在固體表面的粘結(jié)力（adhesion）、滯留力（retention）等；

6、固體表面在經(jīng)過清洗、處理后的結(jié)果（效果）評(píng)估：如潔凈度，均勻性，和表面能改變幅度等；

7、液/流-體系的表面/界面張力：包括靜、動(dòng)態(tài)表/界面張力的測(cè)量；

8、表/界面張力以及表面活性成分含量的現(xiàn)場(chǎng)、在線、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；

9、表面活性物質(zhì)（如表面活性劑）臨界膠團(tuán)溶度（CMC）的測(cè)量：包括全自動(dòng)CMC測(cè)量，全自動(dòng)有關(guān)配方的篩選和優(yōu)化；

10、表面活性物質(zhì)在界面的吸附、排列、取向、松弛等現(xiàn)象的研究；

11、液體界面的粘彈性和穩(wěn)定性：如乳狀液／泡沫等體系的穩(wěn)定性研究等等各種與液/流/固-體系相關(guān)的界面現(xiàn)象和過程的測(cè)量和分析等。

12、全自動(dòng)檢測(cè)整體解決方案，可搭配至流水線上使用，提高檢測(cè)效率；

二·設(shè)備原理解析

我司設(shè)備采用的CCD數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，配倍高分辨率變焦式顯微鏡和高亮度LED背景光源系統(tǒng)，搭配三維樣品臺(tái)，可進(jìn)行工作臺(tái)上下、前后等方向移動(dòng)。實(shí)現(xiàn)微量進(jìn)樣及上下、左右精密移動(dòng)。同時(shí)還設(shè)計(jì)了伸縮桿結(jié)構(gòu)工作臺(tái)，能適應(yīng)在不同用戶材料厚度加大的場(chǎng)合。儀器框架可以根據(jù)式樣的大小適量調(diào)節(jié)，擴(kuò)大了儀器的使用范圍。軟件搭配修正功能，測(cè)試多次后的結(jié)果可以同時(shí)保存在同一報(bào)告下，能讓用戶對(duì)材料數(shù)據(jù)進(jìn)行管控。該儀器設(shè)計(jì)美觀大方、操作簡(jiǎn)單、符合用戶所需

三·技術(shù)規(guī)格（Specifications）

（一）晶圓接觸角測(cè)量?jī)x觸角測(cè)量?jī)x主機(jī)：

（1）主機(jī)使用高強(qiáng)度航空鋁合金結(jié)構(gòu)搭配模塊化設(shè)計(jì)理念，集成芯片電路控制，保證儀器以狀態(tài)運(yùn)行；

（2）成像部分使用高性能工業(yè)機(jī)芯及無(wú)失真遠(yuǎn)心鏡頭確保的成像效果。

（3）工業(yè)級(jí)可調(diào)LED單波長(zhǎng)冷光源系統(tǒng)，成像更清晰

（4）自動(dòng)位移平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)Y、Z自動(dòng)定位測(cè)量，定點(diǎn)地位更準(zhǔn)確，測(cè)量效率更高

規(guī)格：

1. 主機(jī)外形尺寸：1200mm（長(zhǎng)）*600mm(寬)* 670mm(高) 
2. 主機(jī)凈重：55KG
3. 工作臺(tái)面尺寸：420mm*420mm
4. 工作臺(tái)移動(dòng)：

 前后移動(dòng) 自動(dòng)，行程160mm，精度0.01mm
        上下移動(dòng) 手動(dòng)，行程20mm，精度0.01mm

1. 進(jìn)樣器移動(dòng)：自動(dòng)上下60mm（自動(dòng)）;  左右30mm
2. 工業(yè)鏡頭移動(dòng)：前后30mm（微調(diào)3mm）
3. 工業(yè)鏡頭：0.7X *-4.5X高清遠(yuǎn)心連續(xù)變倍變焦顯微鏡
4. CCD：S高速工業(yè)級(jí)芯片；60幀/S
5. 鏡頭角度可調(diào)試：仰視、平視、俯視多視角觀察
6. 光源：LED可調(diào)節(jié)藍(lán)色基調(diào)工業(yè)級(jí)冷光源；使用壽命達(dá)貳萬(wàn)伍仟小時(shí)以上
7. 電源及功率：220V / 60HZ

（二）分析軟件：

（1）接觸角測(cè)量分析軟件自動(dòng)橢圓擬合法（一鍵自動(dòng)擬合，不存在人工誤差）包括：圓法擬合（適用于低角度接觸角測(cè)量）橢圓/斜橢圓擬合法（適用于高角度接觸角擬合）

LY（應(yīng)用于120°以上高角度接觸角測(cè)量）微分橢圓法/微分圓法（應(yīng)用于不規(guī)則液滴形態(tài)接觸角的擬合）

1. 動(dòng)態(tài)接觸角擬合包括：

潤(rùn)濕性能測(cè)試（應(yīng)用于慢性吸收材料、潤(rùn)濕材料的表面吸收或潤(rùn)濕性能測(cè)試，批量處理）

視頻擬合（應(yīng)用于吸收或潤(rùn)濕速度較快的樣品的吸收或潤(rùn)濕性能測(cè)試，視頻動(dòng)態(tài)處理）

1. 動(dòng)態(tài)表面/界面張力測(cè)量（測(cè)量液體整個(gè)過程的張力變化趨勢(shì)，更準(zhǔn)確的判定其真實(shí)的表面/界面張力）
2. 表面能量計(jì)算（使用多種表面能計(jì)算方式測(cè)量對(duì)固體表面能量進(jìn)行分析）
3. 粘附功
4. 數(shù)據(jù)報(bào)告（支持WORD、Excel類型數(shù)據(jù)報(bào)告，自動(dòng)生成晶圓模式數(shù)據(jù)譜圖）

規(guī)格：

1. 接觸角測(cè)量范圍：0-180°
2. 接觸角測(cè)量精度：±0.1°
3. 表界面張力測(cè)量范圍：0-2000mN/m；測(cè)量精度：0.01 mN/m
4. 高精度自動(dòng)滴液系統(tǒng)：軟件高精度滴液系統(tǒng)；滴液精度：0.0 1μl
5. 一鍵式多點(diǎn)測(cè)量（可多次循環(huán)）：自動(dòng)進(jìn)樣→自動(dòng)接液→軟件自動(dòng)完成測(cè)量→自動(dòng)換下一個(gè)點(diǎn)位
6. 可針對(duì)不同樣品設(shè)置測(cè)量方案并可保存，方便下次再次測(cè)量同一類樣品時(shí)直接調(diào)取測(cè)量