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水滴角測量儀(水滴角測試儀器)選購注意事項及其關鍵技術要點

來源:美國科諾工業有限公司 (戰略合作伙伴:上海梭倫信息科技有限公司)   2017年02月04日 14:03  

 

在本應用說明中,我們對水滴角測試技術進行了簡單的分析,為提升水滴接觸角測試的精度、重復性提供幫助。

1、什么是水滴角?水滴角的定義是什么?與接觸角有何區別?

水滴角又稱水接觸角,是接觸角的一種,特指水滴在固體表面形成的接觸角。通常水滴采用的是二次蒸餾水,因為二次蒸餾水的表面張力值穩定性比較好,可以作為數據對比使用。因而,水滴角的定義可以為水滴在固體表面形成Young-Laplace弧形后,在固-液-氣兩側三相接觸點位置形成的切線與接觸點連線之間的夾角。通常情況下,水滴角用作兩個方面應用:其一,作為清潔度判斷的依據,通過測試固體表面(如硅片、晶圓、PCB、芯片、wafer、LCD、OLED等表面)水滴角值,判斷材料表面的清潔度;其二、作為超疏水、仿生材料、不粘水或防指紋等效果的判斷依據,通常而言,我們定義水滴角或水接觸角值超過150度即為超疏水材料。防指紋效果通常要求水滴角大于120度。

2、水滴角測試有何注意點?

水滴角或水接觸角的測試主要注意點包括:

(1)水的純度或清潔度一定要有。通常而言,建議測試水滴接觸角值時采用二次蒸餾水更好。

(2)盡量室溫的穩定性。*,水的表面張力值受溫度影響而有變化。但對于超疏水或超親水表面時,接觸角值事實影響并非很大,約在2度之內。

(3)測試水滴角前,一定要作進液系統及水的清潔度的判斷。方法為,測試之前,采用基于ADSA-RealDrop算法的Young-Laplace方程擬合法對水的表面張力值進行測試。ADSA-RealDrop法由于不受針頭直徑的影響,因而是目前為理想的測試水的表面張力值的方法。如果測得的表面張力值符合文獻值,即20攝氏度時可以達到72.75mN/m時,則說明測試用探針水和進液系統是干凈的。如果測試值低于70mN/m,則說明體系是不干凈的。如果高于75mN/m,則說明測試方法有問題。

(4)對于小于10度接觸角值的體系而言,一定要采用遮光板和UV過濾技術,否則測值精度、自動化程度會大大降低,特別對于LCD、OLED、空調鋁箔等。同時,在測試方法上,盡量采用全自動圓擬合技術。

(5)對于大于10度,或大于120度的水滴角的測試時,測試方法采用ADSA-RealDrop法的Young-Laplace方程擬合法,此時的樣品極可能是非軸對稱的,如果采用基礎的Young-Laplace方程擬合法,由于其為軸對稱的,測值結果會偏大;如果采用圓擬合法或雙圓擬合法,測值結果偏小,無法擬合輪廓曲線;如果采用橢圓擬合法,對于大于120度的水滴,軸中心的上下兩部分為非軸對稱,同樣無法擬合;而ADSA-RealDrop法為非軸對稱,兩側水接觸角分別計算,且可以修正重力系數對水滴角測值的影響,具有重復性好、不受液體體積影響、測值精度高的優點,因而是的測值方法。

(6)3D接觸角測試。在有條件時,可以采購3D接觸角模塊,可以非常快速的判斷材料表面的清潔度。出現左、右水滴接觸角值偏離2度,即認為是不干凈的材料。

3、水滴角測試儀器可以量測哪些項目?

通常水滴角測試儀器可以完成水滴角、接觸角、固體表面自由能、液體表面張力、液-液界面張力值的測試。根據需求,可以將項目分開采購。

4、水滴角測量儀采購時注意哪些事項?

水滴角測量儀采購時,一定要注意如下事項:

(1)該儀器的測試方法有哪些?

(2)測試過程是否是全自動的,特別是計算的過程。手動測試受人為因素影響,測值的可信度、重復性會大大降低。

(3)被測樣品的大小尺寸是多少?水滴角測量儀可以大測試多少大小的樣品?

(4)被測樣品是否需要測試很小滴水滴,如5nL,甚至皮升級(PL)?

(5)該儀器的操作是否方便?是否有調整水平功能?是否有3D接觸角功能?

(6)該儀器是否可以提供標準校準片?是否有紅寶石校準球和陶瓷校準桿?

版本聲明:如上文章由美國科諾授權上海梭倫信息科技有限公司*發布。美國科諾和上海梭倫均擁有版權。版權時間自2017年2月4日起。未經版權人授權許可,不得摘抄、引用,否則,我公司將追究相應責任人權利。

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