在材料科學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域，接觸角測量儀是一款綜合型的專業(yè)表界面測量分析系統(tǒng)。它可以幫助我們了解液體與固體之間的相互作用，從而為新材料的研發(fā)和性能優(yōu)化提供重要依據(jù)。
接觸角測量儀由光源系統(tǒng)、注射器、載物臺圖像采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)等組成，接觸角測量結(jié)合了高科技檢測儀器和無損檢測方法，可進(jìn)行準(zhǔn)確、客觀、可重復(fù)分析。具體過程是將樣品平放在臺上，選擇注射器中合適的液體滴入待測樣品中，采集液滴后的圖像，進(jìn)行圖像處理。
一、工作原理
接觸角測量儀主要通過測量液體與固體表面之間的接觸角來判斷兩者之間的相互作用。接觸角是指液體滴在固體表面上形成的圓周線與水平面的夾角，通常用θ表示。接觸角的大小與液體的性質(zhì)、固體的表面性質(zhì)以及環(huán)境條件等因素密切相關(guān)。
二、主要特點(diǎn)
1、不受樣品的形貌限制；
2、可根據(jù)樣品的尺寸任意定制；
3、高精準(zhǔn)小角度測量；
4、測量面積大，測量密度高；
5、不受先前測量液滴的影響，實(shí)現(xiàn)多方位高水平分辨率測量；
6、可與樣品表面保持高達(dá)25mm的樣品無損傷測量；
7、雙液滴同時(shí)注射，快速實(shí)現(xiàn)對整個(gè)樣品的多點(diǎn)表面自由能測量；
三、注意事項(xiàng)
使用接觸角測量儀，我們可以比較一系列表面處理的效果，并收集與各種表面條件相關(guān)的數(shù)據(jù)。接觸角是液體/固體/空氣界面與固體表面之間的接觸角。當(dāng)液滴放置在光滑均勻的水平表面上時(shí)，它可能會(huì)擴(kuò)散到基材上。如果發(fā)生潤濕，接觸角將接近于零。相反，如果潤濕是部分的，則所得接觸角在材料表面能范圍內(nèi)達(dá)到平衡。接觸角越小，基材的潤濕性或表面能越大。接觸角是衡量表面潤濕性的一個(gè)很好的指標(biāo)。
對于使用多種方法測量接觸角的接觸角測量儀，在使用時(shí)必須注意以下兩個(gè)因素：
平衡時(shí)間和恒定系統(tǒng)溫度。由于動(dòng)態(tài)界面張力效應(yīng)，平衡時(shí)間不足自然會(huì)引起接觸角的變化，從而產(chǎn)生動(dòng)態(tài)接觸角現(xiàn)象。但是，對于一般的低粘度液體，可以通過通常的實(shí)驗(yàn)操作來獲得平衡值。注意只有在液體粘度較大時(shí)才能保證足夠的平衡時(shí)間。
由于界面張力隨溫度變化，接觸角應(yīng)受溫度變化的影響。對于一般系統(tǒng)，在室溫附近Dθ/DT的值為0-0.20°/k。因此，溫度的影響并不嚴(yán)重。1-2k溫度變化對接觸角的影響通?？梢院雎圆挥?jì)。接觸角測試儀用戶在購買和使用接觸角測試儀的過程中應(yīng)該注意這些因素。否則，因接觸角測量值的各種變化而引起的測量儀具體測試數(shù)據(jù)的變化，可能使您無法理解或正確區(qū)分接觸角測試儀的重復(fù)性。
四、接觸角測量儀應(yīng)用場景：
1、在材料科學(xué)中，可以用于研究液體在固體表面的吸附、分散、沉積等過程，從而為新材料的研發(fā)和性能優(yōu)化提供重要依據(jù)。
例如通過測量涂料與金屬基材之間的接觸角，可以評估涂料在基材上的附著性能；通過測量墨水與紙張之間的接觸角，可以評估墨水在紙張上的擴(kuò)散性能。
2、在化學(xué)中，可以用于研究液體分子在固體表面的吸附、解吸等過程，從而為化學(xué)反應(yīng)的研究提供重要依據(jù)。
例如通過測量溶液中的溶質(zhì)在固體表面的吸附和解吸過程，可以研究物質(zhì)的溶解度、擴(kuò)散速率等性質(zhì)。
3、在生物學(xué)中，可以用于研究液體在固體表面的生物活性、抗菌性等特性，從而為生物材料的研發(fā)和性能優(yōu)化提供重要依據(jù)。
例如通過測量生物活性劑在細(xì)胞膜上的接觸角，可以評估其對細(xì)胞的滲透能力以及對細(xì)胞生長的影響。
4、在環(huán)境科學(xué)中，可以用于研究液體與固體表面之間的污染物遷移過程，從而為環(huán)境保護(hù)和治理提供重要依據(jù)。
例如通過測量廢水中的污染物在固體表面的接觸角，可以評估其在環(huán)境中的遷移性能和穩(wěn)定性。
5、其他領(lǐng)域：還廣泛應(yīng)用于食品科學(xué)、紡織科學(xué)、建筑科學(xué)等領(lǐng)域，為相關(guān)領(lǐng)域的研究和實(shí)踐提供了有力支持。
