在燃料電池質(zhì)子交換膜研發(fā)中,膜表面的親水性(水接觸角<40°)是確保質(zhì)子傳輸?shù)年P(guān)鍵,通過接觸角測量儀測量水在膜表面的動(dòng)態(tài)接觸角,可評(píng)估膜的吸水與保水性能 —— 動(dòng)態(tài)接觸角穩(wěn)定在 30° 左右,說明膜具備良好的吸水保水能力,質(zhì)子傳導(dǎo)率優(yōu)。晟鼎精密的接觸角測量儀針對(duì)電極材料,支持對(duì)柔性電極(如卷狀電極)與剛性電極(如塊狀電極)的測量,且樣品臺(tái)可適配惰性氣體氛圍(可選配手套箱),避免電極材料在空氣中氧化影響測量結(jié)果。某新能源企業(yè)通過該設(shè)備研發(fā)的正極材料,電解液浸潤時(shí)間從 30 分鐘縮短至 10 分鐘,電池充放電效率提升 8%,為新能源電池的高性能研發(fā)提供數(shù)據(jù)支撐。接觸角測量有助于分析材料表面潤濕性和清潔度。江蘇電極片接觸角測量儀原理
光學(xué)接觸角測量儀可以記錄液滴圖像并且自動(dòng)分析液滴的形狀.液滴形狀是液體表面張力、重力和不同液體樣品的密度差和濕度差及環(huán)境介質(zhì)的函數(shù)。在固體表面上,液滴形狀和接觸角也依賴于固體的特性(例如表面自由能和形貌)。使用液滴輪廓擬合方法對(duì)獲得的圖像進(jìn)行分析,測定接觸角和表面張力.使用幾種已知表面張力的液體進(jìn)行接觸角測試可以計(jì)算得到材料的表面自由能。當(dāng)液滴自由地處于不受力場影響的空間時(shí),由于界面張力的存在而呈圓球狀。但是,當(dāng)液滴與固體平面接觸時(shí),其形狀取決于液滴內(nèi)部的內(nèi)聚力和液滴與固體間的粘附力的相對(duì)大小。當(dāng)一液滴放置在固體平面上時(shí),液滴能自動(dòng)地在固體表面鋪展開來,或以與固體表面成一定接觸角的液滴存在。湖北粉末接觸角測量儀技術(shù)參數(shù)接觸角測量儀測量生物支架時(shí),確保無菌操作環(huán)境。

在半導(dǎo)體晶圓制造中,清洗工藝的質(zhì)量直接影響器件性能(如接觸電阻、擊穿電壓),晟鼎精密接觸角測量儀作為清洗質(zhì)量的檢測設(shè)備,通過測量水在晶圓表面的接觸角,判斷晶圓表面的清潔度(殘留污染物會(huì)導(dǎo)致接觸角異常),確保清洗工藝達(dá)標(biāo)。半導(dǎo)體晶圓(如硅晶圓、GaAs 晶圓)在切割、研磨、光刻等工序后,表面易殘留光刻膠、金屬離子、有機(jī)污染物,若清洗不徹底,會(huì)導(dǎo)致后續(xù)工藝(如鍍膜、離子注入)出現(xiàn)缺陷,影響器件良品率。接觸角測量的判斷邏輯是:清潔的晶圓表面(如硅晶圓)因存在羥基(-OH),水在其表面的接觸角通常<10°(親水性強(qiáng));若表面存在污染物(如光刻膠殘留),會(huì)破壞羥基結(jié)構(gòu),導(dǎo)致接觸角增大(如>30°),說明清洗不徹底。
便攜式接觸角量測儀用于測試樣品表面潤濕和吸收性能,結(jié)構(gòu)緊湊,應(yīng)用方便,能適用任何大小的表面,如工作臺(tái)面、屋頂、汽車保險(xiǎn)杠、玻璃瓶、金屬罐等。測試過程非常簡單,只需按一下測試鍵,一滴液滴就會(huì)掉下到測試樣品的表面,同時(shí)儀器就自動(dòng)捕獲接觸面的一系列圖像,然后傳輸?shù)诫娔X分析出兩者的交互作用。便攜式接觸角量測儀可直接放置于樣品上測量,因此無樣品尺寸限制,特別適用于活動(dòng)場所或大面積樣品檢測之應(yīng)用。測量頭的垂直運(yùn)輸使用超聲波而不是普通的壓電驅(qū)動(dòng)。因此,當(dāng)結(jié)合速度和高分辨率時(shí),通常的測量高度范圍被廣地超出。為了實(shí)現(xiàn)從粗糙度分析到成像整個(gè)產(chǎn)品的形狀(如螺釘或牙齒植入物)的廣任務(wù),放大2.5到100倍的透鏡可以快速輕松地交換。潤濕角是指液體與固體表面完全接觸后,液體的切線與固體表面之間的夾角。

以 Owens-Wendt 模型為例,需測量水(極性液體)與二碘甲烷(非極性液體)的接觸角,代入模型公式計(jì)算固體表面的色散分量(γ^d_s)與極性分量(γ^p_s),總表面自由能 γ^t_s = γ^d_s + γ^p_s。該功能的研發(fā)價(jià)值體現(xiàn)在三方面:一是判斷材料表面的化學(xué)組成,如極性分量占比高說明材料表面含極性基團(tuán)(如羥基、羧基),色散分量占比高則說明含非極性基團(tuán)(如烷基);二是指導(dǎo)材料表面改性,如通過對(duì)比改性前后的表面自由能變化,評(píng)估改性工藝(如等離子處理、涂層)的效果;三是預(yù)測材料的應(yīng)用性能,如表面自由能與粘合劑的附著力、涂料的鋪展性密切相關(guān),可通過表面自由能數(shù)據(jù)優(yōu)化產(chǎn)品配方。某高分子材料企業(yè)通過晟鼎接觸角測量儀計(jì)算材料表面自由能,發(fā)現(xiàn)等離子處理后材料的極性分量從 10mJ/m2 提升至 35mJ/m2,據(jù)此優(yōu)化處理參數(shù),使材料與粘合劑的附著力提升 40%,明顯提升產(chǎn)品性能。接觸角測量是質(zhì)檢部門重要檢測項(xiàng)目之一。福建便攜式接觸角測量儀廠商
接觸角測量儀監(jiān)控鍍膜前基材潤濕性,保障鍍膜質(zhì)量。江蘇電極片接觸角測量儀原理
接觸角的概念:所謂接觸角就是固一液界面與氣一液界面之切線在三相點(diǎn)處的夾角。接觸角的大小決定了潤濕程度,接觸角本身取決于界面張力的相對(duì)大小。固體表面能被液體潤濕,接觸角越?。疂櫇裥栽酱?,鋪展性也愈大,當(dāng)接觸角為零時(shí),叫完全潤濕;固體表面不被液體潤濕,說明接觸角越大,潤濕性越小,輔展性越小,液面易收縮成球形。當(dāng)接觸角等于180度時(shí),叫完全不潤濕。必須指出,潤濕與不潤濕是一種相對(duì)的概念,沒有不潤濕物質(zhì),它們只是程度上的差異。習(xí)慣上是這樣區(qū)分的:接觸角<90度稱為潤濕;接觸角>90度,稱為不潤濕;接觸角等于零度,叫完全潤濕;接觸角=180度,叫完全不潤濕。以上所指的接觸角也叫平衡接觸角,它沒有考慮表面上的阻力,對(duì)一個(gè)彎曲液面,由于表面張力的作用。迫使彎曲液面向內(nèi)收縮而產(chǎn)生一種額外的壓力,這種額外的壓力叫做附加壓力,附加壓力的方向始終指向曲率中心,注意附加壓力只發(fā)生在彎曲液面上。江蘇電極片接觸角測量儀原理