產品介紹

接觸角及表面/界面張力是物質的基本物理化學指標。MicroDrop®界面化學測量工作站SL250系列界面化學測量工作站整合了接觸角測量儀、旋轉滴界面張力儀、力學鉑金板法和環(huán)法、最大氣泡壓力法和界面流變儀一體機，基于光學原理測試固/液（固/液/液）接觸角及液/氣表面張力或液/液界面張力的專業(yè)測試儀器，同時配置了鉑金板或鉑金環(huán)法力學表面張力測試模塊用于測試液體表面張力以及固體表面的有機污染物。

旋轉滴法界面張力測試提供了最大30MPa壓力條件下測試化學驅超低界面張力功能，測試過程全自動鎖定液滴并計算界面張力值，無需人工操作，減少誤差。界面張力計算方法采用阿莎®技術的Young-Laplace方程擬合法，解決了Vonnegut（長寬法）估算方法的誤差大的問題。

SL250型界面化學工作站同時可以完成基于鉑金板法和鉑金環(huán)法動靜態(tài)表面張力測試功能，同時可以測試表面活性劑吸附三明治效應分析。

SL250可以選購最大氣泡壓力法，評估表面活性劑動態(tài)表面張力；可選購以及泡沫分析模塊，評估泡沫高度以及統(tǒng)計泡沫體積分布情況。

測試方法

測試原理

視頻光學法接觸角及界面張力儀是通過攝錄單張或基于時間變化的多張液 滴 (Drop ) 或氣泡 ( Bubb l e ) 的圖像，采用亞像素級別的圖像識別技術，分析所捕捉到的圖像中的關鍵信息如圖像邊緣等，利用有限的參數(shù)如密度、重力加速度、時間等， 通過Young -Laplace方程曲線擬合，將液滴輪廓邊緣曲線與數(shù)學模型分析得出的理論曲線通過特殊圖像曲線擬合技術進行優(yōu)化分析，進而得出如液/氣表面張力值、液/液界面張力值、固/氣接觸角值、液/液/固三相體系接觸角值等物理化學指標 。

我們團隊的核心技術正是在于: 通過近30年的努力， 將Young -L ap l ace方程曲線擬合技術 - 阿莎® ( ADSA®) 技術應用于界面化學的測量，從而實現(xiàn)了接觸角及界面張力測量從數(shù)碼量角器向真正接觸角測量儀的進階，提升到更高的技術水平，并實際應用到界面化學性質的分析中 。

數(shù)碼量角器是指采用幾何數(shù)學分析模型 ( 如圓、橢圓 、多項式、插值曲線等 ) 進行角度測 量的數(shù)碼顯微系統(tǒng)。算法意義上不是非常適用于接觸角測量。

測試指標項及功能

應用本測試系統(tǒng)視選購配置不同可以分析得到如下界面化學指標：

1、表面張力( Surface tension )：

隨溫度（熔體可測溫度達2300℃，如右圖2300℃鈦表面張力圖譜）、濃度配比、時間、壓力（可達200MPa）、電場等條件下的變化值;

提供光學法懸滴法、約束停滴法以及力學鉑金板法和鉑金環(huán)法，可測試液相(如純液、混合相液體、熔體等)與氣相的表面張力，特別是懸滴法(Pendant Drop Method)和約束停滴法(Constrained Sessile Drop Method )對于如( 1 )膠水 、聚合物、樹脂等粘度比較高；（2）以及金屬、煤等需要高溫加熱；（3）采油行業(yè)井下高溫高壓作業(yè)環(huán)境條件模擬等，具有明顯優(yōu)勢；（4）可測試牛頓流體樣品，也可測試非牛頓流體樣品。

2、界面張力( Interlace Tension )：

可測試動態(tài)界面張力、界面流變及其粘彈性系數(shù)等，可對油滴進行飽和處理以提升測值準確度。

3、表面活性劑臨界膠束濃度（CMC）：

可用于分析不相溶液 液兩相界面張力值臨界膠束濃度(CMC)

4、動、靜態(tài)接觸角測量：

靜態(tài)及動態(tài)接觸角( Dynamic Contact Angle )以及接觸角滯后性分析( Contact Angle Hysteresis )，包括:

前進角( Advancing Contact Angle)、后退角( Receding Contact Angle )、滾動角 (Slide angle/RolI-Off angle ) 以及本征接觸角(IECA, Thermodynamic Intrinsic Contact Angle ) 、平衡接觸角( Equilibrium Contact Angle )

5、表面自由能及其分量：

分析固體表面自由能( SFE, Surface Free Energy )以及分量 (色散力、極性力、氫鍵力 、 Lewis酸堿力等)

6、固體材料可潤濕性分析及液體材料色散力、極性力分量測試：

潤濕行為分析(WBATM ，Wetting Behavior Analysis , Wetting Envelopes)

7、鋪展及蒸發(fā)、結冰分析：

鋪展/吸附/蒸發(fā)、結冰過程分析如鋪展面積/直徑、液體吸收體積、接觸角、潤濕線等隨時間變化的量;

8、界面流變及粘彈性系數(shù)測量：

界面流變 (Interfacial Rheology)性質以及界面彈性系數(shù)(Surface Elasticity)、界面張力弛豫方法( Relaxation Study) 、毛細管靜壓值( Hydrostatic Pressure )等。

9、粘附力測量：

通過力學法表面張力微量傳感器模塊，測試固體材料與液滴之間的粘附力大小。

10、滯留力測量：

基于3D接觸角電機控制水平向360°模塊，測試離心力條件下液滴在固體表面的滯留力，如模擬車窗玻璃上風吹的力對液滴滯留的影響。

11、液體及固體密度測量：

通過表面張力模塊的微量力學傳感器，評估固體或液體的密度值。

12、頂視及側視條件TFOV鏡頭3D接觸角測量：

采用TFOV技術，頂視和側視條件評估固體材料基于化學多樣性或異構性的3D接觸角。通過分析固體材料表面的3D形貌結構，評估固體材料由于表面結構導致的3D接觸角及各向異性接觸角。

13、固體材料清潔度評估及等離子處理表面活化處理效果評估：

采用力學法表面張力測試模塊，測試滴到固體表面水的表面張力值，當測值高于70mN/m以上時視為固體材料表面不存在有機污染物。

符合標準

1、ASTM D 724:Standard Test Method lor Surface Wettability of Paper (Angle-of-Contact Method)

2、ASTM D 5946-2004: Standard Test Method lor Corona-Treated Polymer Films Using Water Contact Angle Measurements

3、IS015989: Plastics- Film and sheeting – Measurement of water - contact angle of corona-treated films

應用范圍

應用方向:

新表面表征、表面純度測試、固體表面處理評價、液體配方設計、表面清潔度分析、固液體之間或固體粘附特性研究、表面印刷性能的表征、玻璃 ( 包括塑料或金屬等固體 ) 表面浸潤性研究、分析表面改性等

應用領域:

可用于如下領域的基礎研究、應用新方法、產品設計以及品質控制等:

· 油田化學領域：三次采油（二氧化碳驅、表面活性劑驅及微生物或微乳驅；儲油條件下浮選溶液的表面張力及其與油的界面張力、石油的潤濕性和從含油巖石中開采石油的研究、

· 紙張、紙尿褲、衛(wèi)生護墊等材料吸水性以及可印刷性等性質分析;

· 纖維、織物、碳纖維、玻璃纖維與樹脂的新功能開發(fā)、表面性質、印染等性質分析

· 液晶屏、硬盤、屏幕保護膜、觸摸屏、LCD、LED、光學零件、半導體芯片、 Wafer 、微電子等行業(yè)表面清潔度分析以品質控制、新材料開發(fā)研究以及等離子(Plasma )處理等表面處理效果評估

· 先進制造業(yè)清潔度測試：晶圓、芯片、PCB、插接件等

· 等離子清潔處理清潔度判斷：表面活化處理、印刷、鍍膜處理前后的清潔度判斷

· 機械制造行業(yè)清潔度測量：切削液殘留、精密零件表面清潔度、汽車工業(yè)等

· 聚合物、高分子材料及金屬材料表面修飾、表面改性、印刷性質等分析;

· 薄膜、偏光片、膠片、感光材料的新材料開發(fā)、印刷性等分析

· 生物材料、仿生材料的研發(fā)及其應用分析，如檢測和表征蛋白質、肺表面活性劑，表征生物相容性材料 (高分子材料)的潤濕和粘附性、競爭以及粘附的蛋白質

· 食品工業(yè)、醫(yī)藥如人造骨、隱形眼鏡、眼鏡玻璃的潤濕、吸附性質分析

產品特色

一、整合了高溫高壓旋轉滴界面張力、常溫常壓接觸角及界面流變功能

1、模塊化設計理念

旋轉滴界面張力、約束停滴、接觸角、懸滴模塊化設計。加熱控制可選電加熱和恒溫水槽加熱。

2、提供常規(guī)條件下接觸角測量模塊、界面流變模塊

以及力學鉑金板法和環(huán)法測試功能。

3、可選氣泡壓力法動態(tài)表面張力模塊以及泡沫分析

模塊用于評估表面活性劑的性能

二、同時具有光學原理、旋轉滴與力學原理三種界面化學測量技術

1、具有微量壓敏傳感器的力學法表面張力模塊

通過基于阿莎®算法（ADSA®）的鉑金板法（Wilhelmy plate）可以測試固體材料的表面有機污染物，同時可以測試液體的表面張力值。通過有效檢測固體表面有機污染物存在與否，提升固體材料的接觸角測值準確度。

2、具有光學原理的接觸角、表面張力測試功能

通過基于阿莎®算法（ADSA®）的懸滴法或停滴法，測試片狀、粉末、纖維等材料的接觸角值。

3、可以測試表面活性劑吸附三明治效應評估

通過測試表面活性劑基于鉑金板法、懸滴法（Pendant Drop）和約束停滴法（constrained sessile drop不同的測試結果，評估表面活性劑吸附三明治效應。

三、阿莎®技術的Young-Laplace方程擬合算法（ADSA®）一法通用測試所有范圍的接觸角和表面張力值，沒有邦德系數(shù)（Bond Number）法Young-Laplace方程擬合法的范圍限制（通常0.4-0.8），可測試非軸對稱液滴圖像輪廓

1、阿莎®算法相對于Young-Laplace方程擬合法的優(yōu)勢在于擬合點更多、分析精度更高、可以測試非軸對稱液滴輪廓的接觸角值（如前進后退角、滯留力接觸角等）

2、阿莎®算法可以實現(xiàn)測試方法可基于三維空間傾斜角度修正的測試方法，包括聯(lián)立計算方程組、傾斜角度的獲取、傾斜角度的修正和本征角度的計算，其特征在于:在進行表面勢能計算時，對樣品表面的傾斜角度進行修正，采用修正重力系數(shù)后，得到液的本征值。而普通的幾何模型量角器法（圓、橢圓、切線法、多項式法等）均不修正重力系數(shù)影響，受液體的體積影響大，測量值與界面化學意義上而言的科學性不高。

3、阿莎®算法可以實現(xiàn)一種方法測試0-180度范圍的所有的角度值，不需要根據(jù)不同的角度范圍選擇不同的測試方法。

4、阿莎®算法采用MicroDrop®技術，可以測試單纖維往外拐的液滴輪廓的接觸角。

5、阿莎®算法沒有選點選面法Young-Laplace方程的經驗值標定，不受0.4-0.7邦德系數(shù)（Bond Number/B factor）的范圍限制，測試應用范圍更廣。

四、更符合接觸角測量的硬件結構設計

1、進液系統(tǒng)采用接觸式與非接觸式雙進液系統(tǒng)

非接觸式進液可以解決固體表面有機污染物對針頭的污染問題。雙進液系統(tǒng)結合力學法表面張力測試模塊，為解決有機污染物對于測試水、固體表面的接觸角影響提供了強有力的保證。

2、樣品臺設計提供微米級別二維水平調整光學平臺

結合接觸角測試的側視光學結構，專業(yè)的微米級別的二維水平調整機械結合是必備硬件配置。水平調整結構的提供可以有效解決重力對于接觸角角度的影響，為表面不平整樣品的測量提供了保證。同時，對于超親水材料而言，樣品表面的傾斜與否將直接影響水滴是否可以看到，因而必須具備樣品臺水平調整功能。

3、納升噴射針頭可以有效解決超疏水表面滴液以及滾

動角臨界體積測量

（1）納升噴射針頭可以在固體表面噴射納升級別液滴，從而解決了重力對于液滴輪廓的影響，讓固體表面自由能和液體表面張力充分作用于液滴輪廓。

（2）可以測試得到超疏水材料表面液滴滾動時的臨界體積。

五、更專業(yè)、更穩(wěn)定、更精準、控制更平穩(wěn)、結構更優(yōu)化的機械結構及控制系統(tǒng)

1、真正的專業(yè)性

RealDrop®/TrueDrop®品牌理念包括以科學的嚴謹態(tài)度，更準確、更真實地分析液滴（Droplet）的物理化學性質。阿莎算法（ADSA）、 紅寶石工具是是真正接觸角測量儀的更可靠標準。

2、機械結構上采用光學級別的定位平臺而不是普

通的顯微鏡滑臺

我們擁有精密定位平臺( Precision positioning stages)研制能力，并將本專業(yè)能力全面應用于界面化學分析儀器領域的公司。在機械結構上，我們避免使用沒有精度的普通齒輪齒條的滑臺在精度光學接觸角儀上出現(xiàn)。

3、更專業(yè)的知識與能力:

擁有媲美歐美任何精密定位平臺研制廠家的專業(yè)知識與研制能力，全面保證了機械控制部分的專業(yè)化水平、穩(wěn)定性以及操作方便性等。

五、模塊化設計理念：可便攜、可分拆、可任意組合和隨時升級。

我們可為您提供：

1、 樣品臺及其機械結構配置：（1）手動或電動控制樣品臺XYZ三維控制；（2）樣品臺二維水平控制（手動或自動）；（3）樣品臺水平向360°旋轉（手動或電動）；（4）滾動角配件；（5）wafer平臺、薄膜夾具、真空吸盤、加熱平臺、溫控平臺等等，也可定制夾具；

2、 進液系統(tǒng)及其控制：（1）納升噴射針頭；（2）皮升噴射針頭；（3）自動進液系統(tǒng)，可調整進液速度；（4）振蕩滴發(fā)生器用于界面流變測量；（5）超高溫熔體注射泵（可達2300℃）

3、 成像系統(tǒng)：（1）不同分辨率攝像機供選；（2）變倍顯微鏡供選；（3）雙遠心鏡頭；（4）四色變化平行光源供選

4、 軟件系統(tǒng)支持定制開發(fā)。

基于自己研發(fā)、自己生產的能力，我們可為您定制不同功能的接觸角測量儀，根據(jù)測試需求選購不同的配置。

標準配置的接觸角測量儀的進樣器及成像系統(tǒng)支持獨立放置而不倒的能力，沒有樣品大小限制。

分體式

手動滴液移液器

靜態(tài)接觸角款

動態(tài)接觸角款

技術參數(shù)

注：如下技術參數(shù)根據(jù)選購配置不同而有增減，具體以實際報價單為準。