接觸角測量?jì)x用于測量液體對固體的浸潤性,通過(guò)測量液體對固體的接觸角、計算、測定液體的自由能即液體對固體的附著(zhù)力,張力等指標,該儀器可廣泛應用石油、化工、造紙、盡料等領(lǐng)域,作科學(xué)研究及教學(xué)用。
接觸角測量?jì)x金屬焊接過(guò)程中,檢測焊劑對金屬的附著(zhù)力,印刷行業(yè)油墨,金屬,紙張之間的附著(zhù)力,粘接劑與固體間的粘接程度研究,航天工業(yè)空中雨霧對飛機基體的潤濕程度檢測,科學(xué)中彈片在空氣中與雨霧接觸角的測定,石油開(kāi)采過(guò)程中,注人添加劑與原油中固體前進(jìn)角,后退角的測定,納米材料與不同活性集問(wèn)潤濕性的測定、研究。
*,納米材料科學(xué)與工程已經(jīng)成為世界性的研究熱點(diǎn),在研究納米材料的表面改性時(shí),往往要涉及潤濕接觸角這個(gè)概念。所謂接觸角是指在一固體水平平面上滴一液滴,固體表面上的固-液-氣三相交界點(diǎn)處,其氣-液界面和固-液界面兩切線(xiàn)把液相夾在其中時(shí)所成的角。
表界面張力分析儀是一款標準型的用于測量固體接觸角、表面能等和液體表面張力的儀器,主要用于測量液體對固體的接觸角,即液體對固體的浸潤性,也可測量外相為液體的接觸角。采用光學(xué)視頻測量技術(shù),將由高精度工業(yè)攝像機拍攝的圖像送到計算機進(jìn)行數據處理,功能齊全,操作非常方便。接觸角測量?jì)x應用于玻璃、鏡片、液晶屏、光盤(pán)零組件、觸摸屏、線(xiàn)路板、石油、噴涂等行業(yè)的表面研究和潔凈度分析。
當液滴自由地處于不受力場(chǎng)影響的空間時(shí),由于界面張力的存在而呈圓球狀。但是,當液滴與固體平面接觸時(shí),其終形狀取決于液滴內部的內聚力和液滴與固體間的粘附力的相對大小。當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(kāi)來(lái),或以與固體表面成一定接觸角的液滴存在。接觸角測量?jì)x采用計算機多媒體技術(shù),光學(xué)系統和CCD攝像頭結合,使液滴的影像清晰地顯示在計算機屏幕上,可在瞬間將圖像存儲下供測量使用,避免因液體蒸發(fā)造成測量失敗。
表界面張力分析儀可在一小塊平面、曲面或圓柱面上測量液滴的接觸角,以測量表面吸濕度。應用于需要評定表面處理等級、需要測試表面活性劑和油墨附著(zhù)力、需要在粘合或涂層前檢查材料特性的應用領(lǐng)域。
接觸角就是液滴在固體外表天然構成的半圓形態(tài)相關(guān)于固體平面的外切線(xiàn)。接觸角的運用十分廣泛,乃至能夠說(shuō)涉及到身邊的每個(gè)細節,比方咱們希望轎車(chē)玻璃上不沾雨水、但反之咱們希望轎車(chē)鋼板上的油漆掉落。其他比方農藥和蔬菜葉面、涂料和表里墻面、絕緣油和絕緣資料、納米資料外表改性等等,從教育科研、工農業(yè)出產(chǎn)到平常日子,不勝枚舉。
接觸角測量?jì)x具體是如何應用的呢,給大家舉個(gè)例子:
不同的液體接觸固體后會(huì )產(chǎn)生不同角度,行業(yè)內會(huì )用角度的大小判斷材料的親水性和疏水性,從而用作不同的應用。
例1:隱形眼鏡,是親水性較好還是疏水性較好?
答:角度越小,親水性越強越好。因為眼睛內部本身較濕潤,隱形眼鏡戴上后用于防止眼睛干澀,用眼疲勞。所以隱形眼鏡在生產(chǎn)時(shí)需要用到接觸角測量?jì)x做這方面的測量,從而更好的服務(wù)隱形眼鏡的消費者。
例2:玻璃表面是親水性好還是疏水性好?
答:角度越大,疏水性越強越好。特別是浴室的鏡子,因為浴室的水氣會(huì )使鏡子表面粘上水珠,霧蒙蒙的照不到身影。如果鏡面做了疏水性處理,水珠沾上去之后馬上掉下來(lái),就可避免這類(lèi)問(wèn)題。在同等種類(lèi)的浴室鏡子,疏水鏡較好的鏡面具備很強的競爭力。
一、接觸角測量?jì)x應用范圍:
表界面張力分析儀主要應用于石油、化工、造紙、涂料、農藥、材料粘結劑、陶瓷、洗滌劑、高分子顏料、電線(xiàn)電纜、紡織、染料、建筑材料防水、浮法選礦、焊接、衛生等眾多領(lǐng)域。
二、接觸測量?jì)x的應用領(lǐng)域
2.1.在潤滑油的特性標定中,檢驗各中重油、潤滑油的黏附及潤濕關(guān)系。
2.2.在印刷行業(yè)中,檢驗印刷油墨、金屬、紙張之間的付著(zhù)、黏結潤濕關(guān)系。
2.3.在建筑防水工作中,檢驗經(jīng)硅酸樹(shù)脂處理的紡織物的防水性能。
2.4.在浮選工作中,檢驗用沸騰法選擇礦物微粒在油水混合物中沾化吸附能力。
2.5.在搪瓷工業(yè)中,檢驗溶化的硅化物對金屬表面的粘化附著(zhù)力。
2.6.在活性試劑表面特性測定中,檢查液體試劑的滲透、生銹特性。
2.7.檢驗金屬表面的脫脂,清潔,老化,親水等情況及薄膜表面上的吸附特性。
2.8.在科學(xué)研究中,檢驗發(fā)射出的彈皮與空氣中雨霧的附著(zhù)、潤濕特性。
三、接觸角測量?jì)x的特性與應用
金屬材料應用:很多場(chǎng)合金屬材料需要疏水效果,金屬本身是親水的,對金屬進(jìn)行改性后的效果,需要用到接觸角測量?jì)x進(jìn)行評估。
而一些水下作用用的金屬材料,為了防銹,耐用,進(jìn)行表面改性后接觸角高達158度,通過(guò)接觸角的測試,完美的闡述疏水材料的實(shí)際應用過(guò)程。
仿生材料,纖維紡織應用:荷葉的疏水效果非常好,都在模仿荷葉的表面結構制造各種疏水材料,象沖鋒衣,潛水服,泳衣這些纖維紡織品都在進(jìn)行表面改性,從而達到人們所需要的目的。奧運會(huì )上的游泳,一部分原因是他們苦練游泳技能,一方向是一件的超疏水的游泳服。
透明性的超疏水表面由于在眼鏡,汽車(chē)玻璃,窗戶(hù)等涂層上的重要應用而引起了人們的關(guān)注。當考慮到粗糙度的因素時(shí),疏水性和透明性是兩個(gè)互為競爭的性質(zhì),因為表面粗糙度的增加可以增強表面的疏水性,但由于光散射損失而降低其透明性,一般來(lái)說(shuō),透明性薄膜的表面粗糙度較小,而表面的疏水性會(huì )隨著(zhù)表面粗糙度的減小而下降,因此,為了得到即透明又疏水的薄膜,就要對表面的粗糙度進(jìn)行有效的控制。
構建合適的粗糙表面是滿(mǎn)足這兩種性能的重要在因素。如前所述,利用等離子體處理,升華,相分離,化學(xué)氣相沉積等方法構建粗糙表面。通過(guò)調整表面粗糙度及表面化學(xué)修飾,都可以得到透明的超疏水表面。
減反射性是另一個(gè)非常重要光學(xué)性能,在眼鏡以及覆蓋太陽(yáng)能電池的玻璃等表面具有重要的作用。盡管減反射薄膜已經(jīng)被開(kāi)發(fā)出來(lái),但是具有超疏水性的減反射膜卻很少有人關(guān)注。
超疏水性表面有著(zhù)廣泛的用途,如將其涂覆于微流體管道的內壁可以降低微量液體通過(guò)時(shí)的陰力并減少損失,將超疏水表面涂層用于衛星接收的天線(xiàn)上,可以避免因天線(xiàn)上的積雪而造成通訊質(zhì)量變差或中斷。用于水中運輸工具或水下核潛艇上??梢詼p少水的陰力,提高行駛速度。