一、簡述
接觸角是可用來表示材料表面的潤濕性能的重要參數之一,通過接觸角可以獲得材料固體的表面能。接觸角的測量問題涉及范圍很廣,在工業、農業、科研、國防等許多方面都有很重要的應用。
二、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、等離子清洗效果分析、固液體之間或固體黏駙特性研究、表面印刷性能的表征、玻璃(包括塑料或金屬等固體)表面潤濕性研究、分析表面改性等
三、應用領域
※TFT-LCD面板行業:玻璃面板潔凈度與鍍膜質量測量;TFT打印電路、彩色濾光片、 ITO導體膠卷等前涂層質量測量;半導體,平面顯示器、光學行業掩膜親水性測量
※印刷、塑料行業:表面清潔與附著質量測量;油墨附著度測量;催化劑測量;膠水膠體性質兼容性測量;染料的緊扣度
※半導體產業:晶圓的潔凈度測量;HMDS的處理控制;CMP的研究測量、光阻與顯影劑的研究
※化學材料研究:防水與親水性能材料研究探討;表面活性與清潔劑的張力、濕性;黏性增強與附著表面能測量
※IC封裝:基質表面潔凈度;原子合成氧化識別;BGA焊接表面;環氧化物的附著度測量
※紙張、紙尿褲、衛生護墊等材料的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、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、微電子等行業表面清潔度分析以及質量控制、新材料開發研究以及等離子(Plasma)處理等表面處理效果評估;
※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、印刷性等分析;
※生物材料、仿生材料的研發及其應用分析,如檢測和表征蛋白質、肺表面活性劑、表征生物兼容性材料(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、醫藥:如人造骨、隱形眼鏡、眼鏡玻璃的潤濕、吸附性質分析;
※超疏水和超親水材料的研究、可潤濕性分析;
※空調親水鋁箔、絕緣子、巖芯、煤礦、瀝青的潤濕性分析以及新材料的研發;
※電潤濕接觸角轉化、電透鏡研究等;
※表面活性劑應用研究,如化妝品、清潔劑、乳液、石油行業(三次采油)等;
※噴霧、農藥、油漆、墨水、油墨和涂料行業配方設計及潤濕性分析;
※大學實驗室研發、課題、研究等;
四、儀器特點
精細機械:系統的框架選用高質量的進口高強度氧化保護鋁型材并烤漆處理,所有的其它主要組件也都是由鋁合金,不銹鋼和銅合金通過精密制作而成。
精密定位:系統所有的線性移動單元,包括三維樣品臺(xy-軸 , z-軸 ),聚焦(x-軸)和注射器/針頭的移動調節,均是由直線銅齒條和精密燕尾槽驅動,確保傳動平穩、輕松和精細。
自動控制:作為標準配置配備了專業級軟件控制的精密自動液體分配系統AD(Automatic Dispensing)。采用精密線性直線導軌滴液,控制精度可達0.1ul,確保測量的準確性和重復性,改變傳統導液管進液的方式,采用推桿直頂式結構,更方便進樣器的清洗及更換,同時避免了傳統導液管進樣排空氣難且需專業人士操作的難題。它既可裝載高精度氣密玻璃微量注射器(如用于需精密/精細體積控制的測量)又可配置一次性塑料注射器(如用于難清洗的液體樣品測量);當液體用完后,可直接通過配送的5ml燒杯進行自動加液。
成像系統:作為標準配置采用了行曝光(Rolling Shutter)高分辨率CMOS圖像傳感器配合pomeas0.7-4.5遠心輪廓鏡頭。保證的成像效果。同時亮度連續可調的高強度背光冷光源為成像提供了均勻的背的 軟 件 平 臺 :軟 件 是 整 個 測 量 系 統 的 靈 魂 和大 腦 。 CAPST V1.2.1軟件 為用戶 提 供 了 范 圍 廣 泛 的功 能 和 特 性 ,而 且 其 中 的 許 多 項目 在 這 一 領 域 均是 * 。作 為 一 光 學 方 法 ,測 量 的 精 度 取 決于 成 像 的 質 量 和 后 著 的 處 理 、 分析 和 計 算 方 法 。 其 中 采 用 的 亞 像 素 ( sub-pixel) 液 滴 坐標 檢 測 , 自 動 液 / 固 / 流 - 三 相 接 觸 線 識 別 , 液 滴 全 輪 廓 分析 ,和 基 于 連 續 信 息 反 饋 的 液 滴 監 視 功能 等構成了 軟 件 的 核 心 組 件 , 而且 這 一 切 又 都 能 實 時 完成。
型號 | GD-7060D大平臺自動型接觸角測量儀 | |
三 維 平 臺 | 左右X移動 | 手動:行程30mm,精度0.5mm |
前后Y移動 | 手動:行程50mm,精度0.5mm | |
上下Z移動 | 手動:行程50mm,精度0.5mm | |
水平調整 | 整機水平調整,攝像頭水平調整 | |
樣品臺尺寸 | W*L 700*600mm(可定制) | |
可放置*樣品 | 500(W)*∞500(L)*50(H)mm | |
樣品臺材質 | 鋁合金 | |
進 液 系 統 | 微量進樣器XY移動 | 行程:100mm,精度0.5mm,針頭對中及液滴轉移 |
進液控制Z’移動 | 行程:60mm,精度:0.01mm,帶光電限位保護 | |
滴液控制模式 | 自動,精度:0.1ul | |
加液方式 | 自動(配送5ml玻璃燒杯加液) | |
微量進樣器 | 容量:1000ul(25ul、50ul、100ul、250ul、500ul任選) | |
針頭 | 標配0.5mm不銹鋼針頭(可替換)、超疏水針頭0.25mm(可替換) | |
成 像 系 統 | 鏡頭 | 0.7-4.5遠心輪廓鏡頭 |
相機 | SONY*高速工業級芯片 | |
傳感器類型 | 1/1.8 英寸逐行掃描CMOS | |
分辨率 | 1280× 1024 | |
鏡頭控制 | 仰視角度:0-30度,精度:1度。 | |
調焦移動 | 行程:0-50mm,精度1mm。 | |
光 源 系 統 | 組合方式 | 采用擴散膜與均光板使得亮度更均勻,液滴輪廓更清晰 |
光源 | 采用進口工業級藍色冷光源(有效避免因光源散發熱量蒸發液滴),使用壽命可達5萬小時以上 | |
亮度調節 | 無極調節 | |
光源波長 | 460-465nm | |
功率 | 10W | |
接 觸 角 測 量 | 接觸角測量方法 | 懸滴法、座滴法、前進角、后退角、滾動角、薄膜法等 |
測量軟件 | CAPST V1.2.1靜/動態接觸角測量軟件+表面能測量軟件 | |
軟件操作系統要求 | Windows XP/windows 7(32位) | |
接觸角測量方式 | 自動與手動 | |
接觸角計算方法 | 圓擬合、橢圓擬合、水平擬合、斜面擬合、寬高測量、凹凸面測量等 | |
基線擬合 | 自動與手動 | |
角度范圍 | 0°<θ<180° | |
精度 | 0.1° | |
分辨率 | 0.001° | |
表 面 能 | 表面能測量方法 | Fowks法,OWRK法,ZismanPlot法,EOS法(軟件中預裝部分液體數據庫,可自行建立液體性能參數) |
表面能單位 | MN/m | |
其 他 | 機架型材 | 4080*3高強度烤漆 |
輸入電源 | 220V 50-60Hz | |
儀器尺寸 | 約1700mm(W)*600mm(L)* 1200mm(H) | |
儀器重量 | 約150KG | |
配 件 | 選配件 | 紙片夾具、溫控平臺(高溫、低溫、高低溫、濕度)、旋轉臺(滾動角)、蠕動泵等。 |
符合標準:
S {C}{C}GB/T 24368-2009(玻璃表面疏水污染物檢測)
S {C}{C}SY/T5153-2007(油藏巖石潤濕性測定方法)
S {C}{C}ASTM D 724-99(2003)(紙的表面可濕性的試驗方法)
S {C}{C}ASTM D5946-2004(塑料薄膜與水接觸角度的測量)
S {C}{C}ISO15989(塑料薄膜和薄板電暈處理薄膜的水接觸角度的測量)
型號 | GD-518系列 23KN | ||||
WBE-9909B | WBE-9909A | ||||
容量選擇 | 5、10、20、30、50、100、200kN 標配一個量程 可選配三個量程 | ||||
精度等級 | B機型0.5級 / A機型1級 | ||||
載荷參數 | 試驗力測量范圍 | 0.2%~*FS(滿量程) | |||
試驗力示值誤差 | B機型示值的±0.5%以內 / A機型示值的±1%以內 | ||||
試驗力分辨率 | B機型*試驗力的500000 / A機型*試驗力的200000, 全程不分檔,且全程分辨率不變 | ||||
位移參數 | 位移示值誤差 | B機型示值的±0.2%以內 / A機型示值的±0.5%以內 | |||
位移分辨力 | B機型 0.015μm / A機型 0.1μm | ||||
控 制 參 數 | 應力控制速率范圍 | B機型0.005~5%FS/s / A機型0.05~5%FS/s | |||
應力控制速率精度 | B機型速率<0.05%FS/s時,為設定值的±1%以內,速率≥0.05%FS/s時,為設定值的±0.5%以內; A機型速率<0.1%FS/s時,為設定值的±2%以內,速率≥0.1%FS/s時,為設定值的±0.5%以內; | ||||
應變控制速率范圍 | B機型0.005~5%FS/s / A機型0.05~5%FS/s | ||||
應變控制速率精度 | B機型速率<0.05%FS/s時,為設定值的±1%以內,速率≥0.05%FS/s時,為設定值的±0.5%以內; A機型速率<0.1%FS/s時,為設定值的±2%以內,速率≥0.1%FS/s時,為設定值的±0.5%以內; | ||||
位移控制速率范圍 | 0.001~500mm/min或商定 | 0.001~300mm/min或商定 | 0.001~300mm/min或商定 | ||
位移控制速率精度 | B機型為設定值的±0.2%以內 / A機型為設定值的±0.5%以內 | ||||
力控速率相對誤差 | B機型設定值的+1%以內 / A機型設定值的+2%以內 | ||||
恒應力、恒應變、恒位移控制范圍 | B機型0.5%~*FS / A機型1%~*FS | ||||
恒應力、恒應形、恒位移控制精度 | B機型設定值≥10%FS時,為設定值的±1%以內,設定值≥10%FS時,為設定值的±0.1%以內 A機型設定值≥10%FS時,為設定值的±2%以內,設定值≥10%FS時,為設定值的±0.5%以內 | ||||
主 機 參 數 | 外形尺寸(長寬高) | 約1285×800×1900mm | |||
不含夾具試驗空間 | 1000mm(或商定) | ||||
有效試驗寬度 | 550mm(或商定) | ||||
電源 | 380V 50Hz,±10% | ||||
功率 | 4KW(300KN) | ||||
主機重量 | 約800KG(300KN) |