以 Owens-Wendt 模型为例,需测量水(极性液体)与二碘甲烷(非极性液体)的接触角,代入模型公式计算固体表面的色散分量(γ^d_s)与极性分量(γ^p_s),总表面自由能 γ^t_s = γ^d_s + γ^p_s。该功能的研发价值体现在三方面:一是判断材料表面的化学组成,如极性分量占比高说明材料表面含极性基团(如羟基、羧基),色散分量占比高则说明含非极性基团(如烷基);二是指导材料表面改性,如通过对比改性前后的表面自由能变化,评估改性工艺(如等离子处理、涂层)的效果;三是预测材料的应用性能,如表面自由能与粘合剂的附着力、涂料的铺展性密切相关,可通过表面自由能数据优化产品配方。某高分子材料企业通过晟鼎接触角测量仪计算材料表面自由能,发现等离子处理后材料的极性分量从 10mJ/m² 提升至 35mJ/m²,据此优化处理参数,使材料与粘合剂的附着力提升 40%,明显提升产品性能。接触角是指在气、液、固三相交点处所作的气-液界面的切线,此切线在液体一方的与固-液交界线之间的夹角。四川倾斜型接触角测量仪原理
接触角测量仪在多个领域都有广泛的应用,特别是在材料科学、生物医学和表面工程等领域。在材料科学领域,接触角测量仪被用于评估涂层、薄膜、纤维等材料的表面能和润湿性。通过测量不同液体在材料表面的接触角,可以了解材料的表面能分布和润湿性能,从而为材料的设计和优化提供重要依据。在生物医学领域,接触角测量仪被用于研究生物材料的生物相容性和药物释放行为。例如,通过测量血液在人工血管材料表面的接触角,可以评估材料的血液相容性;通过测量药物溶液在药物载体表面的接触角,可以了解药物的释放动力学。在表面工程领域,接触角测量仪被用于评估表面的微纳结构和改性效果。例如,通过比较改性前后材料表面的接触角变化,可以了解表面改性的效果;通过测量不同液体在微纳结构表面的接触角,可以研究微纳结构对润湿行为的影响。广东便携式接触角测量仪重量接触角测量仪用 captive bubble 法,测量粉末压片样品。

接触角测量仪的高精度测量能力,依赖于由光源、成像镜头、图像传感器及光学矫正组件构成的专业光学系统。光源通常采用波长稳定的 LED 冷光源(波长范围 560-580nm),经漫射板与偏振片处理后,可形成均匀、无眩光的平行光场,避免因光线强度不均导致液滴边缘成像模糊;光源亮度支持 0-100% 无级调节,能适配高反射(如金属表面)、低反射(如塑料薄膜)等不同特性的样品,确保液滴与固体界面清晰区分。成像镜头选用工业级高分辨率显微镜头,放大倍率 50-200 倍可调,数值孔径≥0.3,可精细捕捉液滴轮廓的细微变化(如边缘曲率、液滴高度),搭配手动或自动对焦功能(自动对焦精度达 0.001mm),有效消除手动对焦的人为误差。图像传感器采用 130 万 - 500 万像素的 CMOS 工业相机,帧率≥30fps,可实时采集液滴动态图像,同时具备图像降噪功能,减少环境光干扰对测量结果的影响。此外,光学系统还配备偏振矫正模块,能消除样品表面镜面反射造成的图像干扰,确保液滴轮廓提取的准确性,为接触角计算提供高质量的图像基础。
captive bubble 法(悬泡法)是针对特殊样品(如多孔材料、粉末压片、高吸水材料)开发的接触角测量方法,解决了 sessile drop 法因样品吸水或液体渗透导致的测量失效问题。其原理与座滴法相反:将固体样品完全浸没在装有测试液体(如蒸馏水、乙醇)的透明液体池中,通过气泡发生器在样品表面生成 1-3μL 的微小气泡,气泡受表面张力作用附着在样品表面,形成稳定的气泡形态;工业相机从液体池侧面采集气泡图像,软件提取气泡轮廓与样品表面的夹角,该夹角即为接触角(与座滴法测量结果互补,可通过公式换算为统一标准)。该方法的关键技术要点包括:液体池需采用高透明度石英材质,确保成像无折射干扰;气泡发生器需具备精细的体积控制能力(精度 ±0.1μL),避免气泡过大或过小影响稳定性;样品台支持三维微调(X/Y/Z 轴调节范围 ±10mm),可将样品精细定位至气泡生成区域,确保气泡稳定附着。悬泡法的测量精度与座滴法一致(±0.1°),且能在液体环境中模拟样品实际应用场景(如膜材料在水溶液中的使用状态),为特殊材料的表面性能检测提供了有效解决方案。接触角测量仪的机械夹具适配柔性薄膜,确保表面平整。

sessile drop 法作为晟鼎精密接触角测量仪的基础测量方法,凭借操作简便、适配性强的优势,广泛应用于多个领域的表面性能检测。在材料研发领域,可测量静态接触角判断材料的疏水 / 亲水特性,例如通过水在高分子材料表面的接触角,区分材料是否具备超疏水性能(接触角>150°);在涂层工艺优化中,通过测量动态接触角(液滴铺展过程中的接触角变化),分析涂层表面的润湿性变化速率,评估涂层均匀性与成膜质量;在表面清洁度检测中,通过对比清洁前后的接触角变化,判断样品表面是否残留污染物(如油污、杂质),通常清洁后的样品接触角会明显降低(如金属表面清洁后水接触角从 60° 降至 10° 以下)。该方法的重要优势在于:一是无需复杂样品预处理,多数固体样品可直接测量;二是支持多种液体类型,可根据检测需求选择极性(如蒸馏水)、非极性(如正十六烷)液体,拓展检测维度;三是可结合软件功能实现数据实时分析与记录,为后续工艺优化提供完整数据链,是企业开展常规表面性能检测的优先方法。在医疗领域常用于检测生物材料的表面相容性。浙江水接触角测量仪技术参数
接触角测量仪优化电极涂层厚度,提升电荷传输效率。四川倾斜型接触角测量仪原理
晟鼎精密接触角测量仪的动态接触角测量功能,可实时捕捉液体在固体表面铺展或收缩过程中的接触角变化,记录接触角随时间的动态曲线(时间范围 0-300 秒,采样频率 1-10fps),适用于分析材料表面的润湿性动态变化,评估材料的吸水性、涂层稳定性等性能,是涂料、胶粘剂等行业的重要检测手段。其测量原理是:在液滴滴落在样品表面的瞬间开始采集图像,软件自动跟踪液滴轮廓变化,每间隔 0.1-1 秒计算一次接触角,生成 “接触角 - 时间” 曲线,通过曲线特征(如接触角下降速率、稳定后的接触角值)分析材料的动态润湿行为。动态接触角测量的应用场景包括:涂料铺展性能评估,通过测量涂料液滴在基材表面的接触角下降速率,判断涂料的流平性(下降速率越快,流平性越好);材料吸水性分析,通过测量水在材料表面的接触角随时间的变化,若接触角快速下降至 0°,说明材料吸水性强。四川倾斜型接触角测量仪原理