接觸角測(cè)量?jī)x選購(gòu)之一:國(guó)外和國(guó)內(nèi)接觸角儀的技能目標(biāo)的差異? 接觸角測(cè)量?jī)x作為固體界面化學(xué)性質(zhì)剖析的專業(yè)儀器,自1940年代開始由Zisman教授團(tuán)隊(duì)提出并由R.J.Good團(tuán)隊(duì),以及A.W.Neumann團(tuán)隊(duì)進(jìn)行晉級(jí)。一直到20世紀(jì)90年代,接觸角測(cè)量?jī)x長(zhǎng)時(shí)間停留在是角器階段,即經(jīng)過簡(jiǎn)略的量測(cè)物理意義上的視點(diǎn),簡(jiǎn)略的評(píng)價(jià)一下資料的親疏水性質(zhì)。而實(shí)在專業(yè)的接觸角測(cè)量?jī)x是由A.W.Neumann教授團(tuán)隊(duì)提出ADSA-P算法后才得到革命性的改變。ADSA-P算法實(shí)現(xiàn)了將重力、外表張力、接觸角值綜合參加運(yùn)算,因此,測(cè)驗(yàn)的接觸角值更有表征意義,更能夠體現(xiàn)為界面化學(xué)性質(zhì)中的固體的物理化學(xué)性質(zhì)。20世紀(jì)90年代同期,有一些研究人員相同的提出了一些基于Young-Laplace方程擬合技能測(cè)驗(yàn)接觸角值,可是,其測(cè)驗(yàn)算法因?yàn)檫x用了Select Plane的多項(xiàng)式擬合技能,因此,測(cè)值的應(yīng)用范圍以及測(cè)驗(yàn)的應(yīng)用范疇,對(duì)測(cè)驗(yàn)樣品的要求均有不同的要求。盡管在學(xué)術(shù)范疇,Young-Laplace方程擬合技能的接觸角測(cè)量?jī)x器沒有得到專業(yè)研究人員的認(rèn)可,可是,在商業(yè)化的接觸角測(cè)量?jī)x范疇,國(guó)外的接觸角測(cè)量?jī)x與國(guó)內(nèi)接觸角測(cè)量?jī)x構(gòu)成的顯著的差異?! 〗陙恚袊?guó)的接觸角測(cè)量?jī)x廠商也呈現(xiàn)了許多新的公司。這些公司的宣揚(yáng)接觸角測(cè)量?jī)x的產(chǎn)品中與國(guó)外的接觸角儀現(xiàn)實(shí)上在宣揚(yáng)內(nèi)容上現(xiàn)已十分接近?! 〗佑|角測(cè)量?jī)x技能目標(biāo): 1) zui大可測(cè)樣品體積:350 x ∞ x 180mm(L×W×H) 2) 接觸角丈量范圍:0 - 180°,分辨率:+/- 0.01° 3) 光學(xué)體系:軟件操控可接連調(diào)理光強(qiáng)的LED光源 4) 軟件操控?cái)z像速度,相機(jī)zui高速度不低于200幀/秒,且滿意分辨率130萬像素條件下 5) 相機(jī)選用高分辨率1/2’’CMOS傳感器 6) 相機(jī)光學(xué)4.5倍接連放大,焦距12mm接連可調(diào) 7) 相機(jī)拍照視點(diǎn)正負(fù)3度可調(diào) 8) 樣品臺(tái)尺度:大于100 x 100mm,樣品臺(tái)垂直方向手動(dòng)操控zui大位移不小于40mm 9) 滴定體系:配備一套單液體手動(dòng)滴定體系,針頭式滴定,可替換液體,精度0.1uL/min 10) 軟件體系:能主動(dòng)錄相、實(shí)時(shí)回放和從頭核算功能,接觸角實(shí)時(shí)剖析 10.1) 接觸角丈量:丈量靜態(tài)、動(dòng)態(tài)接觸角(行進(jìn)角和后退角),丈量進(jìn)程可以拍照存儲(chǔ),供給橢圓法,圓法,高寬法等主動(dòng)擬合辦法,基線調(diào)整主動(dòng)、手動(dòng)、水平、曲面等辦法 再看看另一個(gè)接觸角測(cè)量?jī)x的技能目標(biāo): 水滴角測(cè)驗(yàn)儀 SPEC 1) 帶外表張力和外表能測(cè)驗(yàn)軟件功能 2) 帶標(biāo)準(zhǔn)校正標(biāo)樣 工作臺(tái)面尺度:120mm*150mm 工作臺(tái)移動(dòng): a) 前后移動(dòng) 手動(dòng),行程80mm,精度0.1mm b) 左右移動(dòng) 手動(dòng),行程80mm,精度0.1mm c) 上下移動(dòng) 手動(dòng),行程80mm,精度0.1mm zui大樣品臺(tái)尺度:10寸 進(jìn)樣器移動(dòng):上下100mm; 左右100mm 工業(yè)鏡頭移動(dòng):前后180mm(微調(diào)3mm) 工業(yè)鏡頭:0.7X *-4.5X高清遠(yuǎn)心接連變倍變焦顯微鏡 CCD:SONY高速工業(yè)級(jí)芯片;25幀/S、60幀/S、300幀/S、1000幀/S(標(biāo)配25幀/S;可選配) 鏡頭視點(diǎn)可調(diào)試:仰視、平視、俯視多視角調(diào)查 光源:LED可調(diào)理藍(lán)色基調(diào)工業(yè)級(jí)冷光源;運(yùn)用壽命達(dá)貳萬伍仟小時(shí)以上 電源及功率:220V / 60HZ 專用剖析軟件: ?。?)的接觸角丈量剖析軟件主動(dòng)橢圓擬合法(一鍵主動(dòng)擬合,不存在人工差錯(cuò))包括: 圓法擬合(Circle method)(適用于低視點(diǎn)接觸角丈量) 橢圓/斜橢圓擬合法(Ellipse/Oblique ellipse)(適用于高視點(diǎn)接觸角擬合) LY(應(yīng)用于120°以上高視點(diǎn)接觸角丈量) 微分橢圓法/微分圓法(Differential circle / Differential ellipse)(應(yīng)用于不規(guī)則液滴形態(tài)接觸角的擬合) (2)動(dòng)態(tài)接觸角擬合包括: 潮濕功能測(cè)驗(yàn)(Wettability)(應(yīng)用于緩慢吸收資料、潮濕資料的外表吸收或潮濕功能測(cè)驗(yàn),批量處理) 視頻擬合(Video analysis)(應(yīng)用于吸收或潮濕速度較快的樣品的吸收或潮濕功能測(cè)驗(yàn),視頻動(dòng)態(tài)處理) ?。?)動(dòng)態(tài)外表/界面張力丈量(Measurement of dynamic surface / interfacial tension)(丈量液體整個(gè)進(jìn)程的張力改變趨勢(shì),更準(zhǔn)確的斷定其實(shí)在的外表/界面張力) ?。?)外表能量核算(Surface energy)(運(yùn)用國(guó)際干流的多種外表能核算方法丈量對(duì)固體外表能量進(jìn)行剖析) ?。?)粘附功(Adhesion work)等多功能測(cè)驗(yàn) 規(guī)格: 接觸角丈量范圍:0-180° 接觸角丈量精度:±0.1° 表界面張力丈量范圍:0-2000mN/m;丈量精度:0.01 mN/m 高精度主動(dòng)滴液體系:軟件高精度滴液體系;滴液精度:0.0 1μl 接觸角高精密儀器校準(zhǔn)片:德國(guó)接觸角視點(diǎn)校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)片3°5°8° ;60°90°120°;115°(選配) 第二個(gè)技能目標(biāo)現(xiàn)實(shí)上是國(guó)內(nèi)的儀器的技能目標(biāo),僅從內(nèi)容的豐富程度來看,第二個(gè)技能目標(biāo)的豐富程度乃至比個(gè)國(guó)外的接觸角測(cè)量?jī)x的技能目標(biāo)還好?! 】墒?,從選購(gòu)儀器而言,咱們不主張以看熱鬧的方法來處理,而應(yīng)捉住實(shí)質(zhì),特別是接觸角丈量的實(shí)質(zhì)來剖析?! ‖F(xiàn)實(shí)上,咱們的結(jié)論很簡(jiǎn)略,如上兩款接觸角測(cè)量?jī)x均是不契合要求的接觸角測(cè)驗(yàn)裝置。理由如下: 1、接觸角丈量是用于測(cè)驗(yàn)樣品上的水滴與其構(gòu)成的液滴形狀的?,F(xiàn)實(shí)上,因?yàn)闃悠飞贤獗碜陨聿凰交騼x器加工問題導(dǎo)致樣品臺(tái)外表水平與鏡頭水平度不一致,極或許發(fā)生左右接觸角值不一致。同時(shí),因?yàn)榛瘜W(xué)多樣性、外表粗糙度、外表結(jié)構(gòu)的異構(gòu)性存在,接觸角構(gòu)成的液滴98%以上均是非對(duì)稱的。 其于如上理論,如上兩款儀器的硬件加工中底子沒有將怎么測(cè)驗(yàn)現(xiàn)實(shí)存在的非對(duì)稱性以及樣品臺(tái)怎么調(diào)整水平這個(gè)關(guān)鍵技能關(guān)鍵列出。因此,底子無法契合現(xiàn)代接觸角丈量的高要求。 現(xiàn)實(shí)上,測(cè)驗(yàn)的接觸角值自身便是一個(gè)微量的納米級(jí)或mN級(jí)的能量目標(biāo),因此,微小的改變均會(huì)對(duì)測(cè)值成果發(fā)生顯著的影響。所以,接觸角測(cè)驗(yàn)儀器的設(shè)計(jì)必須契合這個(gè)要求?! ?、接觸角測(cè)量?jī)x的算法因契合如上非軸對(duì)稱要求。 而如上兩個(gè)接觸角測(cè)量?jī)x將目標(biāo)中的算法僅供給了圓、橢圓或?qū)捀叻ǎ@些算法便是如上咱們提及的量角器的概念。無法用于界面化學(xué)的丈量?,F(xiàn)實(shí)上,國(guó)外的儀器與國(guó)內(nèi)的儀器的差異在實(shí)質(zhì)上而言便是算法,即國(guó)外的儀器至少供給了入門接觸角丈量的Young-Laplace方程擬合法,盡管這個(gè)辦法現(xiàn)已無法滿意現(xiàn)代接觸角丈量的高要求了,可是,至少在精度和數(shù)據(jù)的可靠性和科學(xué)依據(jù)方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于橢圓擬合等量角器技能。 可是,國(guó)外的儀器廠家卻因?yàn)閅oung-Laplace方程的缺陷在于無法測(cè)驗(yàn)左、右視點(diǎn)值,而舍本求末的放棄了這個(gè)辦法,只提橢圓擬合?! ∪绻\(chéng)如這樣的話,僅從技能目標(biāo)而言,客戶選購(gòu)接觸角測(cè)量?jī)x極或許會(huì)受到國(guó)產(chǎn)接觸角儀廠家的誤導(dǎo),以為國(guó)內(nèi)的儀器和國(guó)外的沒有差異!可是,咱們?cè)诖藦?qiáng)調(diào),接觸角測(cè)量?jī)x非橢圓擬合等量角器所能比的?! ?、樣品臺(tái)水平操控和鏡頭水平操控必須微米級(jí)精度。 |