產(chǎn)品介紹

接觸角及表面/界面張力是物質(zhì)的基本物理化學(xué)指標(biāo)。MicroDrop®界面化學(xué)測量工作站SL250系列界面化學(xué)測量工作站整合了接觸角測量儀、旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀、力學(xué)鉑金板法和環(huán)法、最大氣泡壓力法和界面流變儀一體機(jī)，基于光學(xué)原理測試固/液（固/液/液）接觸角及液/氣表面張力或液/液界面張力的專業(yè)測試儀器，同時(shí)配置了鉑金板或鉑金環(huán)法力學(xué)表面張力測試模塊用于測試液體表面張力以及固體表面的有機(jī)污染物。

旋轉(zhuǎn)滴法界面張力測試提供了最大30MPa壓力條件下測試化學(xué)驅(qū)超低界面張力功能，測試過程全自動(dòng)鎖定液滴并計(jì)算界面張力值，無需人工操作，減少誤差。界面張力計(jì)算方法采用阿莎®技術(shù)的Young-Laplace方程擬合法，解決了Vonnegut（長寬法）估算方法的誤差大的問題。

SL250型界面化學(xué)工作站同時(shí)可以完成基于鉑金板法和鉑金環(huán)法動(dòng)靜態(tài)表面張力測試功能，同時(shí)可以測試表面活性劑吸附三明治效應(yīng)分析。

SL250可以選購最大氣泡壓力法，評估表面活性劑動(dòng)態(tài)表面張力；可選購以及泡沫分析模塊，評估泡沫高度以及統(tǒng)計(jì)泡沫體積分布情況。

測試方法

測試原理

視頻光學(xué)法接觸角及界面張力儀是通過攝錄單張或基于時(shí)間變化的多張液 滴 (Drop ) 或氣泡 ( Bubb l e ) 的圖像，采用亞像素級別的圖像識別技術(shù)，分析所捕捉到的圖像中的關(guān)鍵信息如圖像邊緣等，利用有限的參數(shù)如密度、重力加速度、時(shí)間等， 通過Young -Laplace方程曲線擬合，將液滴輪廓邊緣曲線與數(shù)學(xué)模型分析得出的理論曲線通過特殊圖像曲線擬合技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析，進(jìn)而得出如液/氣表面張力值、液/液界面張力值、固/氣接觸角值、液/液/固三相體系接觸角值等物理化學(xué)指標(biāo) 。

我們團(tuán)隊(duì)的核心技術(shù)正是在于: 通過近30年的努力， 將Young -L ap l ace方程曲線擬合技術(shù) - 阿莎® ( ADSA®) 技術(shù)應(yīng)用于界面化學(xué)的測量，從而實(shí)現(xiàn)了接觸角及界面張力測量從數(shù)碼量角器向真正接觸角測量儀的進(jìn)階，提升到更高的技術(shù)水平，并實(shí)際應(yīng)用到界面化學(xué)性質(zhì)的分析中 。

數(shù)碼量角器是指采用幾何數(shù)學(xué)分析模型 ( 如圓、橢圓 、多項(xiàng)式、插值曲線等 ) 進(jìn)行角度測 量的數(shù)碼顯微系統(tǒng)。算法意義上不是非常適用于接觸角測量。

測試指標(biāo)項(xiàng)及功能

應(yīng)用本測試系統(tǒng)視選購配置不同可以分析得到如下界面化學(xué)指標(biāo)：

1、表面張力( Surface tension )：

隨溫度（熔體可測溫度達(dá)2300℃，如右圖2300℃鈦表面張力圖譜）、濃度配比、時(shí)間、壓力（可達(dá)200MPa）、電場等條件下的變化值;

提供光學(xué)法懸滴法、約束停滴法以及力學(xué)鉑金板法和鉑金環(huán)法，可測試液相(如純液、混合相液體、熔體等)與氣相的表面張力，特別是懸滴法(Pendant Drop Method)和約束停滴法(Constrained Sessile Drop Method )對于如( 1 )膠水 、聚合物、樹脂等粘度比較高；（2）以及金屬、煤等需要高溫加熱；（3）采油行業(yè)井下高溫高壓作業(yè)環(huán)境條件模擬等，具有明顯優(yōu)勢；（4）可測試牛頓流體樣品，也可測試非牛頓流體樣品。

2、界面張力( Interlace Tension )：

可測試動(dòng)態(tài)界面張力、界面流變及其粘彈性系數(shù)等，可對油滴進(jìn)行飽和處理以提升測值準(zhǔn)確度。

3、表面活性劑臨界膠束濃度（CMC）：

可用于分析不相溶液 液兩相界面張力值臨界膠束濃度(CMC)

4、動(dòng)、靜態(tài)接觸角測量：

靜態(tài)及動(dòng)態(tài)接觸角( Dynamic Contact Angle )以及接觸角滯后性分析( Contact Angle Hysteresis )，包括:

前進(jìn)角( Advancing Contact Angle)、后退角( Receding Contact Angle )、滾動(dòng)角 (Slide angle/RolI-Off angle ) 以及本征接觸角(IECA, Thermodynamic Intrinsic Contact Angle ) 、平衡接觸角( Equilibrium Contact Angle )

5、表面自由能及其分量：

分析固體表面自由能( SFE, Surface Free Energy )以及分量 (色散力、極性力、氫鍵力 、 Lewis酸堿力等)

6、固體材料可潤濕性分析及液體材料色散力、極性力分量測試：

潤濕行為分析(WBATM ，Wetting Behavior Analysis , Wetting Envelopes)

7、鋪展及蒸發(fā)、結(jié)冰分析：

鋪展/吸附/蒸發(fā)、結(jié)冰過程分析如鋪展面積/直徑、液體吸收體積、接觸角、潤濕線等隨時(shí)間變化的量;

8、界面流變及粘彈性系數(shù)測量：

界面流變 (Interfacial Rheology)性質(zhì)以及界面彈性系數(shù)(Surface Elasticity)、界面張力弛豫方法( Relaxation Study) 、毛細(xì)管靜壓值( Hydrostatic Pressure )等。

9、粘附力測量：

通過力學(xué)法表面張力微量傳感器模塊，測試固體材料與液滴之間的粘附力大小。

10、滯留力測量：

基于3D接觸角電機(jī)控制水平向360°模塊，測試離心力條件下液滴在固體表面的滯留力，如模擬車窗玻璃上風(fēng)吹的力對液滴滯留的影響。

11、液體及固體密度測量：

通過表面張力模塊的微量力學(xué)傳感器，評估固體或液體的密度值。

12、頂視及側(cè)視條件TFOV鏡頭3D接觸角測量：

采用TFOV技術(shù)，頂視和側(cè)視條件評估固體材料基于化學(xué)多樣性或異構(gòu)性的3D接觸角。通過分析固體材料表面的3D形貌結(jié)構(gòu)，評估固體材料由于表面結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的3D接觸角及各向異性接觸角。

13、固體材料清潔度評估及等離子處理表面活化處理效果評估：

采用力學(xué)法表面張力測試模塊，測試滴到固體表面水的表面張力值，當(dāng)測值高于70mN/m以上時(shí)視為固體材料表面不存在有機(jī)污染物。

符合標(biāo)準(zhǔn)

1、ASTM D 724:Standard Test Method lor Surface Wettability of Paper (Angle-of-Contact Method)

2、ASTM D 5946-2004: Standard Test Method lor Corona-Treated Polymer Films Using Water Contact Angle Measurements

3、IS015989: Plastics- Film and sheeting – Measurement of water - contact angle of corona-treated films

應(yīng)用范圍

應(yīng)用方向:

新表面表征、表面純度測試、固體表面處理評價(jià)、液體配方設(shè)計(jì)、表面清潔度分析、固液體之間或固體粘附特性研究、表面印刷性能的表征、玻璃 ( 包括塑料或金屬等固體 ) 表面浸潤性研究、分析表面改性等

應(yīng)用領(lǐng)域:

可用于如下領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究、應(yīng)用新方法、產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及品質(zhì)控制等:

· 油田化學(xué)領(lǐng)域：三次采油（二氧化碳驅(qū)、表面活性劑驅(qū)及微生物或微乳驅(qū)；儲油條件下浮選溶液的表面張力及其與油的界面張力、石油的潤濕性和從含油巖石中開采石油的研究、

· 紙張、紙尿褲、衛(wèi)生護(hù)墊等材料吸水性以及可印刷性等性質(zhì)分析;

· 纖維、織物、碳纖維、玻璃纖維與樹脂的新功能開發(fā)、表面性質(zhì)、印染等性質(zhì)分析

· 液晶屏、硬盤、屏幕保護(hù)膜、觸摸屏、LCD、LED、光學(xué)零件、半導(dǎo)體芯片、 Wafer 、微電子等行業(yè)表面清潔度分析以品質(zhì)控制、新材料開發(fā)研究以及等離子(Plasma )處理等表面處理效果評估

· 先進(jìn)制造業(yè)清潔度測試：晶圓、芯片、PCB、插接件等

· 等離子清潔處理清潔度判斷：表面活化處理、印刷、鍍膜處理前后的清潔度判斷

· 機(jī)械制造行業(yè)清潔度測量：切削液殘留、精密零件表面清潔度、汽車工業(yè)等

· 聚合物、高分子材料及金屬材料表面修飾、表面改性、印刷性質(zhì)等分析;

· 薄膜、偏光片、膠片、感光材料的新材料開發(fā)、印刷性等分析

· 生物材料、仿生材料的研發(fā)及其應(yīng)用分析，如檢測和表征蛋白質(zhì)、肺表面活性劑，表征生物相容性材料 (高分子材料)的潤濕和粘附性、競爭以及粘附的蛋白質(zhì)

· 食品工業(yè)、醫(yī)藥如人造骨、隱形眼鏡、眼鏡玻璃的潤濕、吸附性質(zhì)分析

產(chǎn)品特色

一、整合了高溫高壓旋轉(zhuǎn)滴界面張力、常溫常壓接觸角及界面流變功能

1、模塊化設(shè)計(jì)理念

旋轉(zhuǎn)滴界面張力、約束停滴、接觸角、懸滴模塊化設(shè)計(jì)。加熱控制可選電加熱和恒溫水槽加熱。

2、提供常規(guī)條件下接觸角測量模塊、界面流變模塊

以及力學(xué)鉑金板法和環(huán)法測試功能。

3、可選氣泡壓力法動(dòng)態(tài)表面張力模塊以及泡沫分析

模塊用于評估表面活性劑的性能

二、同時(shí)具有光學(xué)原理、旋轉(zhuǎn)滴與力學(xué)原理三種界面化學(xué)測量技術(shù)

1、具有微量壓敏傳感器的力學(xué)法表面張力模塊

通過基于阿莎®算法（ADSA®）的鉑金板法（Wilhelmy plate）可以測試固體材料的表面有機(jī)污染物，同時(shí)可以測試液體的表面張力值。通過有效檢測固體表面有機(jī)污染物存在與否，提升固體材料的接觸角測值準(zhǔn)確度。

2、具有光學(xué)原理的接觸角、表面張力測試功能

通過基于阿莎®算法（ADSA®）的懸滴法或停滴法，測試片狀、粉末、纖維等材料的接觸角值。

3、可以測試表面活性劑吸附三明治效應(yīng)評估

通過測試表面活性劑基于鉑金板法、懸滴法（Pendant Drop）和約束停滴法（constrained sessile drop不同的測試結(jié)果，評估表面活性劑吸附三明治效應(yīng)。

三、阿莎®技術(shù)的Young-Laplace方程擬合算法（ADSA®）一法通用測試所有范圍的接觸角和表面張力值，沒有邦德系數(shù)（Bond Number）法Young-Laplace方程擬合法的范圍限制（通常0.4-0.8），可測試非軸對稱液滴圖像輪廓

1、阿莎®算法相對于Young-Laplace方程擬合法的優(yōu)勢在于擬合點(diǎn)更多、分析精度更高、可以測試非軸對稱液滴輪廓的接觸角值（如前進(jìn)后退角、滯留力接觸角等）

2、阿莎®算法可以實(shí)現(xiàn)測試方法可基于三維空間傾斜角度修正的測試方法，包括聯(lián)立計(jì)算方程組、傾斜角度的獲取、傾斜角度的修正和本征角度的計(jì)算，其特征在于:在進(jìn)行表面勢能計(jì)算時(shí)，對樣品表面的傾斜角度進(jìn)行修正，采用修正重力系數(shù)后，得到液的本征值。而普通的幾何模型量角器法（圓、橢圓、切線法、多項(xiàng)式法等）均不修正重力系數(shù)影響，受液體的體積影響大，測量值與界面化學(xué)意義上而言的科學(xué)性不高。

3、阿莎®算法可以實(shí)現(xiàn)一種方法測試0-180度范圍的所有的角度值，不需要根據(jù)不同的角度范圍選擇不同的測試方法。

4、阿莎®算法采用MicroDrop®技術(shù)，可以測試單纖維往外拐的液滴輪廓的接觸角。

5、阿莎®算法沒有選點(diǎn)選面法Young-Laplace方程的經(jīng)驗(yàn)值標(biāo)定，不受0.4-0.7邦德系數(shù)（Bond Number/B factor）的范圍限制，測試應(yīng)用范圍更廣。

四、更符合接觸角測量的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、進(jìn)液系統(tǒng)采用接觸式與非接觸式雙進(jìn)液系統(tǒng)

非接觸式進(jìn)液可以解決固體表面有機(jī)污染物對針頭的污染問題。雙進(jìn)液系統(tǒng)結(jié)合力學(xué)法表面張力測試模塊，為解決有機(jī)污染物對于測試水、固體表面的接觸角影響提供了強(qiáng)有力的保證。

2、樣品臺設(shè)計(jì)提供微米級別二維水平調(diào)整光學(xué)平臺

結(jié)合接觸角測試的側(cè)視光學(xué)結(jié)構(gòu)，專業(yè)的微米級別的二維水平調(diào)整機(jī)械結(jié)合是必備硬件配置。水平調(diào)整結(jié)構(gòu)的提供可以有效解決重力對于接觸角角度的影響，為表面不平整樣品的測量提供了保證。同時(shí)，對于超親水材料而言，樣品表面的傾斜與否將直接影響水滴是否可以看到，因而必須具備樣品臺水平調(diào)整功能。

3、納升噴射針頭可以有效解決超疏水表面滴液以及滾

動(dòng)角臨界體積測量

（1）納升噴射針頭可以在固體表面噴射納升級別液滴，從而解決了重力對于液滴輪廓的影響，讓固體表面自由能和液體表面張力充分作用于液滴輪廓。

（2）可以測試得到超疏水材料表面液滴滾動(dòng)時(shí)的臨界體積。

五、更專業(yè)、更穩(wěn)定、更精準(zhǔn)、控制更平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)更優(yōu)化的機(jī)械結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)

1、真正的專業(yè)性

RealDrop®/TrueDrop®品牌理念包括以科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度，更準(zhǔn)確、更真實(shí)地分析液滴（Droplet）的物理化學(xué)性質(zhì)。阿莎算法（ADSA）、 紅寶石工具是是真正接觸角測量儀的更可靠標(biāo)準(zhǔn)。

2、機(jī)械結(jié)構(gòu)上采用光學(xué)級別的定位平臺而不是普

通的顯微鏡滑臺

我們擁有精密定位平臺( Precision positioning stages)研制能力，并將本專業(yè)能力全面應(yīng)用于界面化學(xué)分析儀器領(lǐng)域的公司。在機(jī)械結(jié)構(gòu)上，我們避免使用沒有精度的普通齒輪齒條的滑臺在精度光學(xué)接觸角儀上出現(xiàn)。

3、更專業(yè)的知識與能力:

擁有媲美歐美任何精密定位平臺研制廠家的專業(yè)知識與研制能力，全面保證了機(jī)械控制部分的專業(yè)化水平、穩(wěn)定性以及操作方便性等。

五、模塊化設(shè)計(jì)理念：可便攜、可分拆、可任意組合和隨時(shí)升級。

我們可為您提供：

1、 樣品臺及其機(jī)械結(jié)構(gòu)配置：（1）手動(dòng)或電動(dòng)控制樣品臺XYZ三維控制；（2）樣品臺二維水平控制（手動(dòng)或自動(dòng)）；（3）樣品臺水平向360°旋轉(zhuǎn)（手動(dòng)或電動(dòng)）；（4）滾動(dòng)角配件；（5）wafer平臺、薄膜夾具、真空吸盤、加熱平臺、溫控平臺等等，也可定制夾具；

2、 進(jìn)液系統(tǒng)及其控制：（1）納升噴射針頭；（2）皮升噴射針頭；（3）自動(dòng)進(jìn)液系統(tǒng)，可調(diào)整進(jìn)液速度；（4）振蕩滴發(fā)生器用于界面流變測量；（5）超高溫熔體注射泵（可達(dá)2300℃）

3、 成像系統(tǒng)：（1）不同分辨率攝像機(jī)供選；（2）變倍顯微鏡供選；（3）雙遠(yuǎn)心鏡頭；（4）四色變化平行光源供選

4、 軟件系統(tǒng)支持定制開發(fā)。

基于自己研發(fā)、自己生產(chǎn)的能力，我們可為您定制不同功能的接觸角測量儀，根據(jù)測試需求選購不同的配置。

標(biāo)準(zhǔn)配置的接觸角測量儀的進(jìn)樣器及成像系統(tǒng)支持獨(dú)立放置而不倒的能力，沒有樣品大小限制。

分體式

手動(dòng)滴液移液器

靜態(tài)接觸角款

動(dòng)態(tài)接觸角款

技術(shù)參數(shù)

注：如下技術(shù)參數(shù)根據(jù)選購配置不同而有增減，具體以實(shí)際報(bào)價(jià)單為準(zhǔn)。