??1. 引言??
接觸角測量是表征固體表面潤濕性、清潔度及界面化學(xué)性質(zhì)的重要技術(shù)手段,廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、涂層研發(fā)、生物醫(yī)學(xué)、微流控等領(lǐng)域。模塊化接觸角測量儀DSA100憑借其高精度光學(xué)系統(tǒng)、智能化分析軟件及靈活的模塊化設(shè)計,成為科研與工業(yè)表面分析的理想工具。
??2. DSA100接觸角測量儀的工作原理??
??2.1 接觸角基礎(chǔ)理論??
接觸角是液滴在固體表面形成的三相(固-液-氣)邊界角,其數(shù)值直接反映表面能、潤濕性及化學(xué)組成。
??2.2 DSA100的測量技術(shù)??
DSA100采用??高分辨率光學(xué)成像與數(shù)字圖像分析??技術(shù),其工作流程如下:
??液滴分配??:通過精密注射泵(精度±0.1 μL)在樣品表面形成液滴。
??圖像采集??:配備高分辨率CCD相機(jī)(最高500 fps)和LED背光系統(tǒng),捕捉液滴輪廓。
??算法分析??:
??切線法??:手動或自動擬合液滴輪廓切線。
??Young-Laplace擬合??:適用于非理想球形液滴,精度達(dá)±0.1°。
??數(shù)據(jù)輸出??:接觸角、表面能、滾動角等參數(shù)。
??2.3 模塊化設(shè)計核心??
??樣品臺??:支持常溫至300℃高溫臺、傾斜臺(測滾動角)、真空腔等。
??注射系統(tǒng)??:可選配多通道注射泵或自動滴定模塊。
??環(huán)境控制??:濕度(10%~90% RH)與惰性氣體(N?/Ar)腔體。
??3. DSA100的技術(shù)優(yōu)勢??
??3.1 高精度與重復(fù)性??
光學(xué)分辨率:4μm/像素。
接觸角范圍:0°~180°,重復(fù)性±0.2°。
??3.2 智能化操作??
??Advance軟件??:一鍵式自動擬合、動態(tài)接觸角分析。
??數(shù)據(jù)庫集成??:內(nèi)置100+種液體表面張力數(shù)據(jù),支持用戶自定義模型。
??3.3 多功能擴(kuò)展??
??表界面張力模塊??:通過懸滴法/躺滴法測量液體表面張力。
??粉末分析套件??:采用Washburn法測粉末接觸角。
??生物兼容性??:可選配細(xì)胞培養(yǎng)模塊,研究細(xì)胞-材料相互作用。
??4. 典型應(yīng)用領(lǐng)域??
??4.1 材料表面工程??
??涂層性能評估??:如疏水涂層、超親水涂層。
??高分子材料??:分析PE、PDMS等材料的表面能。
??4.2 電子與半導(dǎo)體??
??晶圓清潔度檢測??:殘留有機(jī)物導(dǎo)致接觸角異常。
??焊膏潤濕性??:確保PCB焊接可靠性。
??4.3 生物醫(yī)學(xué)??
??醫(yī)療器械??:導(dǎo)管、植入物的親水性優(yōu)化。
??藥物載體??:脂質(zhì)體/微球的潤濕性影響藥物釋放速率。
??4.4 能源與環(huán)保??
??電池隔膜??:電解液接觸角決定離子傳輸效率。
??油水分離材料??:超疏水表面用于含油污水處理。