表面自由能計算功能作為接觸角測量儀的重要擴(kuò)展功能,在材料研發(fā)、工藝優(yōu)化、質(zhì)量控制等環(huán)節(jié)具有重要應(yīng)用價值。在材料成分分析中,通過表面自由能各分量的占比,可判斷材料表面的化學(xué)組成與基團(tuán)分布:若極性分量占比高(如>30%),說明材料表面富含羥基(-OH)、羧基(-COOH)等極性基團(tuán);若色散分量占比高(如>70%),則表明材料表面以烷基、芳香基等非極性基團(tuán)為主,這一信息可直接指導(dǎo)材料合成工藝的優(yōu)化(如調(diào)整單體配比以引入目標(biāo)基團(tuán))。在表面改性評估中,通過對比改性前后的表面自由能變化,可量化改性工藝(如等離子處理、化學(xué)接枝、涂層)的效果:例如等離子處理后,材料極性分量從 10mJ/m2 提升至 35mJ/m2,說明改性有效引入了極性基團(tuán),表面親水性明顯增強(qiáng);若表面自由能總數(shù)值提升,表明材料表面活性提高,更易與其他物質(zhì)發(fā)生界面作用(如粘接、吸附)。專業(yè)軟件包含數(shù)據(jù)庫功能,方便管理測試記錄。湖北國產(chǎn)接觸角測量儀聯(lián)系方式
sessile drop 法(座滴法)是晟鼎精密接觸角測量儀常用的測量方法,關(guān)鍵是將一定體積的液體(通常 1-5μL)滴落在固體樣品表面,形成穩(wěn)定的液滴后,通過圖像分析計算接觸角,適用于大多數(shù)固體材料(如板材、薄膜、涂層表面)的潤濕性能檢測,是材料研發(fā)與質(zhì)量控制的基礎(chǔ)方法。其操作流程分為三步:首先將樣品固定在樣品臺,確保樣品表面水平(樣品臺水平度誤差≤0.1°),避免液滴因傾斜導(dǎo)致形狀變形;其次通過高精度微量進(jìn)樣器(精度 ±0.1μL)將液體滴落在樣品表面,等待 1-3 秒讓液滴穩(wěn)定(避免液滴未穩(wěn)定時測量導(dǎo)致誤差);然后啟動相機(jī)采集液滴圖像,軟件通過邊緣檢測算法提取液滴輪廓,計算接觸角數(shù)值。sessile drop 法的優(yōu)勢在于操作簡便、適用范圍廣,可測量靜態(tài)接觸角(液滴穩(wěn)定后的接觸角)與動態(tài)接觸角(液滴鋪展過程中的接觸角變化),滿足不同檢測需求。晶圓接觸角測量儀品牌晟鼎目前成功推出的便攜式、半導(dǎo)體晶圓接觸角測量儀,能有效解決半導(dǎo)體、光電材料等不同行業(yè)的測量需求。

晟鼎精密接觸角測量儀的樣品臺采用模塊化設(shè)計,具備多維度調(diào)節(jié)功能與多種固定方式,可適配板材、薄膜、纖維、粉末壓片等多形態(tài)樣品,解決不同行業(yè)的樣品檢測需求,提升設(shè)備的適用性與靈活性。樣品臺的參數(shù)包括:X/Y/Z 軸調(diào)節(jié)范圍 ±10mm,調(diào)節(jié)精度 ±0.005mm,可實現(xiàn)樣品的精細(xì)定位;水平度調(diào)節(jié)功能(通過底部調(diào)平螺絲),水平度誤差≤0.1°,避免液滴因傾斜導(dǎo)致形狀變形;承載重量≤5kg,可適配大尺寸樣品(如 300mm×300mm 的板材)。針對不同形態(tài)樣品,樣品臺配備固定組件:對于板材、涂層樣品,采用真空吸附固定(真空度 0-0.08MPa),避免樣品因固定壓力導(dǎo)致變形;對于薄膜樣品,采用邊框式夾具固定(夾具寬度可調(diào)節(jié),適配 50-200mm 寬薄膜),確保薄膜表面平整;對于纖維樣品,采用纖維固定架(可夾持單根或多根纖維),配合顯微鏡鏡頭放大,實現(xiàn)纖維表面接觸角的精細(xì)測量;對于粉末壓片樣品,采用樣品槽固定(槽深 5-10mm),防止壓片松散或移位。此外,樣品臺還支持溫度控制功能(可選配,溫度范圍 25-100℃),可模擬不同溫度環(huán)境下的接觸角變化(如高溫涂層的耐溫性測試)。
在防水面料研發(fā)中,通過在滌綸面料表面涂覆聚四氟乙烯(PTFE)涂層,接觸角可從 70° 提升至 150° 以上(超疏水),實現(xiàn)防水效果;接觸角測量儀通過測量不同涂層厚度的接觸角,發(fā)現(xiàn)涂層厚度 5μm 時接觸角達(dá) 155°,繼續(xù)增加厚度接觸角無明顯提升,據(jù)此確定比較好涂層厚度,降低生產(chǎn)成本。晟鼎精密的接觸角測量儀針對高分子材料,支持高溫環(huán)境下的接觸角測量(可選配加熱樣品臺,溫度≤200℃),可評估材料在高溫下的表面性能變化(如汽車用高分子部件的耐高溫潤濕性),進(jìn)一步拓展了設(shè)備的應(yīng)用范圍。接觸角測量儀作為材料的實驗工具,用于研究液體與固體表面之間的相互作用。

涂料行業(yè)是接觸角測量儀的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一,晟鼎精密接觸角測量儀通過測量涂料在基材表面的接觸角,評估涂層的潤濕性、附著力、耐水性等關(guān)鍵性能,指導(dǎo)涂料配方優(yōu)化與施工工藝調(diào)整,提升涂料產(chǎn)品質(zhì)量與市場競爭力。在涂層潤濕性評估中,涂料在基材表面的接觸角直接影響涂層的鋪展性與均勻性 —— 接觸角越小(通常<30°),涂料鋪展越均勻,不易出現(xiàn)流掛或孔缺陷;通過接觸角測量儀對比不同配方涂料在同一基材上的接觸角,可篩選出潤濕性合適的配方(如添加合適的流平劑可降低接觸角)。在涂層附著力評估中,涂層與基材的界面結(jié)合力與兩者的表面自由能相關(guān) —— 通過測量基材與涂層的表面自由能,計算界面張力(界面張力越小,附著力越強(qiáng)),可預(yù)測涂層的附著力性能,避免因附著力不足導(dǎo)致涂層脫落。表面自由能是物體表面分子間作用力的體現(xiàn),它是由極性分量及色散分量兩種能量組成。上海國產(chǎn)接觸角測量儀生產(chǎn)廠家
當(dāng)一液滴放置在固體平面上時,液滴能自動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。湖北國產(chǎn)接觸角測量儀聯(lián)系方式
晟鼎精密接觸角測量儀具備表面自由能計算功能,通過測量兩種或兩種以上已知表面張力的液體(如蒸餾水、二碘甲烷、乙二醇)在固體表面的接觸角,結(jié)合特定的理論模型(如 Owens-Wendt 模型、Van Oss-Chaudhury-Good 模型),計算固體表面的表面自由能及各分量(色散分量、極性分量、Lewis 酸堿分量),為材料表面性能的定量分析與改性優(yōu)化提供核心數(shù)據(jù),是材料研發(fā)領(lǐng)域的關(guān)鍵功能。其計算邏輯基于 “表面自由能與接觸角的熱力學(xué)關(guān)系”—— 固體表面自由能越高,液體在其表面的接觸角越?。ㄓH水性越強(qiáng)),反之則接觸角越大(疏水性越強(qiáng))。湖北國產(chǎn)接觸角測量儀聯(lián)系方式