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光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x可以記錄液滴圖像并且自動(dòng)分析液滴的形狀.液滴形狀是液體表面張力、重力和不同液體樣品的密度差和濕度差及環(huán)境介質(zhì)的函數(shù)。
在固體表面上，液滴形狀和接觸角也依賴于固體的特性(例如表面自由能和形貌)。使用液滴輪廓擬合方法對(duì)獲得的圖像進(jìn)行分析，測(cè)定接觸角和表面張力.使用幾種已知表面張力的液體進(jìn)行接觸角測(cè)試可以計(jì)算得到材料的表面自由能.
一影像分析法接觸角測(cè)試儀原理
影像分析法是通過滴出一滴滿足要求體積的液體于固體表面，通過影像分析技術(shù)，測(cè)量或計(jì)算出液體與固體表面的接觸角值的簡(jiǎn)易方法.作為影像分析法的儀器，其基本組成部分不外乎光源、樣品臺(tái)、鏡頭、圖像采集系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng).簡(jiǎn)單的一個(gè)影像分析法可以不含圖像采購(gòu)系統(tǒng)，而通過鏡頭里的十字形校正線去直接相切于鏡頭里觀察到的接觸角得到。
計(jì)算接觸角的方法通常基于一特定的數(shù)學(xué)模型，如液滴可被視為球或圓椎的一部分，然后通過測(cè)量特定的參數(shù)如寬/高或通過直接擬合來計(jì)算得出接觸角值.Young-Laplace方程描述了一封閉界面的內(nèi)、外壓力差與界面的曲率和界面張力的關(guān)系，可用來準(zhǔn)確地描述一軸對(duì)稱的液滴的外形輪廓，從而計(jì)算出其接觸角.
儀器基本組成：光源、樣品臺(tái)、鏡頭、圖像采集系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng).
二插板法接觸角測(cè)試儀原理
固體板插入液體時(shí)，只有板面與液體的夾角恰好為接觸角時(shí)液面才直平伸至三相交界處，不出現(xiàn)彎曲.否則，液面將出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象.因此，改變板的插入角度直至液面三相交界處附近無彎曲，這時(shí)，板面與液面的夾角即為接觸角.
三力測(cè)量法(Tensiometry)接觸角測(cè)試儀
這種方法有時(shí)也被稱為Wilhelmy板法測(cè)接觸角，具體原理如下：將一個(gè)固體樣品板浸入測(cè)試液體中，由于液體的表面張力以及固體的表面自由能的作用，稱重傳感器會(huì)感測(cè)到一個(gè)向下拉的力F(Wetting force)
四透過測(cè)量法接觸角測(cè)試儀
主要用于測(cè)量粉體接觸角等的接觸角測(cè)試儀.這種接觸角測(cè)試儀的基本原理是：在裝有粉末的管中固體粒子間的間隙相當(dāng)于一束毛細(xì)管.毛細(xì)作用使可潤(rùn)濕固體粉末表面的液體透入粉體柱中.由于毛細(xì)作用取決于液體的表面張力和對(duì)固體的接觸角，故測(cè)定已知表面張力液體在粉末柱中的透過性可以提供液體對(duì)粉末的接觸角的知識(shí)。
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