视频光学接触角测量仪讲议
Biolin视频光学接触角测量仪有什么特点？
众所周知光学接触角测量仪主要是用来了解液体在一定固体表面的润湿程度的。
在近几年的科研、市场开发和质量管控中经常会出现它的身影。
随着科学技术的进步，简单的光学接触角测量仪已经无法满足需要，视频光学接触角测量仪应用而生。
本文将以Biolin视频光学接触角测量仪为例进行简单介绍。
该仪器可以同时提供3D表面粗糙度和接触角信息，从而实现原位测量这两个参数。
该仪器的一些特性也在各行各业带来一股新风，试图带着工业研发进程迈入一个全新的水平。
许多用于优化润湿性和粘附性能的表面改性和涂层技术都会对材料表面化学和粗糙度造成一定的影响。
Biolin视频光学接触角测量仪就是要努力解决这一问题，目前已经被广泛应用于建筑和建筑材料的图层和表面处理、生物复合材料的相容性测定、纸张涂层的润湿性和粘附性等多个方面。
相较于传统的光学接触角测量仪，视频光学接触角测量仪主要拥有以下几个特点：1.进行粗糙度修正。
连接了3D形貌模块的光学接触角测量仪可以帮助用户定义杨氏接触角和表面自由能测量，并根据Wenzel理论对粗糙表面的测量，获得-θc（粗糙度修正的接触角）以及-3D和2D形貌参数和视图结果；2.提高测量准确度。
使用准确度相对较高的XYZ自动样品台，用户能够同时原位进行测量并绘制完整的表面形貌图，从而研究表面均匀性和清洁度；3.观察结果更为直观可信。
形成3D图像，较之2D，测量结果更为直观可信。
以上提到的只是几点不同于传统光学接触角测量仪的特性，Biolin视频光学接触角测量仪同样拥有普通光学接触角测量仪所具有的界面简单友好、系统兼容性高、完全自动化分析以及实时监测等优点。
时代总是在发展的，仪器也需要与时俱进。
能够满足更多需求的视频光学接触角测量仪无疑是这一时期大众所需要的较高标准的仪器。
本文对这一仪器进行了简单介绍，如果你感兴趣的话，可以打开大昌的官方网站进行线上咨询，对性能、报价等各个方面进行了解。
光学视频接触角测量仪好在哪里？
现在的光学视频接触角测量仪是一种非常前卫且实用性很强的接触角测量仪器。
它以光学视频法为测量原理，通过直接观测液体在固体表面形成的液滴形状，来确定液体在固体表面的接触角。
相比于普通的接触角测量仪它有很多好处，本文就为大家详细的介绍一下。
光学视频接触角测量仪一般会采用独特的X轴针架和视频系统设计，与其他普通的仪器相比，它更好地拓宽了聚焦范围，适合样品的多样性测量。
此外，光学视频接触角测量仪可配置顶视接触角测量模块，实现顶视和侧视技术的很好结合，可以更准确、更好地测量接触角，大大提高接触角测量的精度。
光学视频接触角测量仪的功能及可测量领域非常广泛，如：静态接触角、动态接触角、液体的表面/界面张力、滞留天平法测量液固界面滞留力、全自动测量临界胶束浓度（CMC）、液体的界面粘弹属性和弛豫分析、分析液体表面张力及其组成、在线测量表面/界面张力、计算固体的表面自由能及其组成、计算及分析粘附功、记录吸收材料的吸收过程等等，所以它的使用领域也很多。
有一些人会认为这样的仪器操作起来应该很困难吧，其实不然，现在的很多仪器都会采用傻瓜设计，操作便利，至于结果分析当然只有专业的人士才能看懂。
如果不太懂得仪器操作，那么可以选择佰欧林的光学接触角测量仪，佰欧林源自芬兰，在接触角测量仪器中有很好的口碑，它不仅操作简单，而且可测量范围也很广泛。
佰欧林的光学接触角测量仪可以记录液滴图像并且自动分析液滴的形状。
液滴形状是液体表面张力、重力和不同液体样品的密度差和湿度差及环境介质的函数。
在固体表面上，液滴形状和接触角也依赖于固体的特性（例如表面自由能和形貌）。
使用液滴轮廓拟合方法对获得的图像进行分析，测定接触角和表面张力。
使用几种已知表面张力的液体进行接触角测试可以计算得到材料的表面自由能。
这些过程都是全自动化的，无需复杂的操作。
作为光学方法，光学接触角测量仪的测量精度取决于图片质量和分析软件。
佰欧林的光学接触角测量仪采用one-Attension软件，Attension光学接触角测量仪使用一个高质量的单色冷LED光源以使样品蒸发量降到很低。
视频光学接触角测定仪
LSA200 视频光学接触角测量仪LSA200视频光学接触角测量仪是一款专家级的测量仪器，它不仅具有功能多样化的特点，而且实现了仪器的智能化全自动控制。
全自动俯视/侧视的双视测量把接触角的测量从一维测量提升到三维测量；全自动双液滴同框测量使固体表面自由能的计算更快速、更便捷；独特的全自动滞留天平法使滞留力的测量和动态接触角测量同时完成，并拓宽了动态接触角的测量范围，使其不仅适合疏水材料的测量，也适合于亲水材料的测量。
LSA200为界面化学、材料科学等专业实验室提供了更专业、更多样化、更高效的解决方案。
主要特点：- USB3.0高速高分辨率相机,最高分辨率1920x1200 pixel，最高速度3300images/s- X轴可移动视频系统- X/Y/Z三轴可精确定位样品台，可选全自动样品台- X/Y/Z三轴可精确定位注射平台- 可同时使用三套注射单元- 测量高黏度液体的直接注射单元- 非接触式电动注射单元- 滞留力测量附件- 俯视或双视测量系统- 双液滴同时测量，并快速计算表面自由能- 全自动临界胶束浓度（CMC）测量附件- 视频washburn法粉末/多孔材料接触角测量附件- 滴体积法表界面张力测量附件- 360°全自动倾斜台- 振荡滴界面扩张流变测量系统- 温度控制单元测量性能：* 测量静态接触角- 侧视测量静态接触角- 俯视测量静态接触角- 侧视+俯视双视测量静态接触角- 侧视测量弯曲基线静态接触角- 俯视测量弯曲基线静态接触角- 侧视测量单一纤维静态接触角* 测量动态接触角- 侧视针入法测量动态接触角- 侧视斜板法测量动态接触角- 侧视斜板法测量滚动角及滚动速度- 侧视斜板法测量滑动角及滑动速度- 俯视针入法测量动态接触角- 滞留天平法测量动态接触角- 视频washburn法测量粉末/多孔材料的动态接触角* 测量液体的表面/界面张力- 悬滴法测量液体的静态/动态表界面张力- 滴体积法测量动态表面张力- 液桥法测量表面/界面张力* 滞留天平法测量液固界面滞留力* 全自动测量临界胶束浓度（CMC）* 测量液体的界面粘弹属性和弛豫分析* 分析液体表面张力及其组成* 在线测量表面/界面张力* 记录吸收材料的吸收过程* 计算固体的表面自由能及其组成* 计算及分析粘附功技术参数：*视频系统可升级至更高速高分辨率系统中国组装对应型号为OSA200。
接触角测量仪OCA操作手册范本
OCA操作手册Operating manualDataPhysics OCAVersion 1.4, EnglishFirmware-version from 1.11,Software-version from 1.2Release: November 1999All Rights, also of translation reserved.No part of this document may be reproduced in any form (print, photocopy, microfilm or any other process) or be processed, multiplied or distributed by any electronic means without the prior written approval of DataPhysics. This does not affect the exceptions expressly stated in Ё53, 54 UrhG.DataPhysics Instruments GmbH does not accept any kind of liability for technical or printing mistakes or defectiveness in this operating manual.We reserve the right to make changes to the content of this operating manual without prior announcement.The use of names, trade names, merchandise descriptions and such in this operating manual does not justify the assumption that such names may simply be used by anyone; often we are concerned with legally protected registered trademarks even if they are not marked as such.Text, graphics and layout Gerhard燤aierPrinted in Germany© Copyright 2019 by DataPhysics Instruments GmbH, Filderstadt®is a registered trademark of DataPhysics Instruments GmbH, Filderstadt® IBM and IBM-PC are registered trademarks of International Business Machine Corporation® Microsoft and Windows are registered trademarks of Microsoft CorporationDataPhysics Instrument GmbHRaiffeisenstra遝34D-70794 Filderstadtphone ++49 (0)711-770556-0fax ++49 (0)711-770556-99email info@dataphysics.de目录1.前言1.1遵守条约1.2安全警告1.3详细安全提示2.概要描述2.1关于本手册2.2应用2.3OCA系列的装置2.4测试方法和结果3.安装及设置3.1概述3.2检查清单和发货单3.3OCA的安装3.3.1 水平调节3.3.2计量针、计量单元的安装3.3.3标准样品台的安装3.3.4注射单元的安装3.3.5目镜测角仪的安装（OCA5/10）3.3.6电路连接3.4计算机的设置3.5软件的安装4.操作说明4.1操作概述4.2OCA的使用4.2.1样品台的固定4.2.2计量针的安装4.2.3灯的调整4.2.4图像镜头的调整5.测量5.1测试程序和方法5.2测量手册（OCA5/10）5.2.1Tan 方法5.2.2SCA10，表面自由能的计算5.3软件的使用5.3.1参数的选取5.3.2取线框的设置5.3.3动态跟踪功能5.3.4电影播放功能5.3.5坐滴法5.3.6悬滴法5.3.7薄片法5.3.8液体的分配5.3.9计算结果窗口5.3.10表面自由能的计算5.3.11液体基础数据库6.维护6.1概述6.2仪器的清洗6.3更换卤灯光源7.技术数据8.保证协议9.附件部分9.1所需的主要电线9.2其余部分9.3高速系统OCAH 200的设置9.4可选附件部分9.4.1SD-D9.4.2TFC 100.WORD完美格式.9.4.3TEC 3509.4.4TPC 1509.4.5玻璃样品池9.4.6TBA 60M9.4.7TBA 60E9.4.8WT 200M/300M9.4.9WT 200E/300E9.5 声明序言本操作手册适用于OCA系列所有型号的光学接触角测量仪。
用视频光学接触角测量仪研究润湿性变化
用视频光学接触角测量仪研究润湿性变化
吴家文
（大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江 大庆 163712） 基金项目：国家自然科学基金项目“低渗透率油层提高驱油效率的机理研究” （50634020）资助
摘 要 油层的润湿性对孔隙中流体的分布具有重要的影响作用。驱油实验前进行的洗油过程所用的甲苯是亲油的，这必 然会改变岩心的润湿性；同时，水对岩心长时间的冲洗也可能影响岩心的润湿性。为了研究这些因素对润湿性的影响水平， 采用德国 Dataphysics 公司生产的视频光学接触角测量仪，结合水洗油实验，研究了洗油过程中岩心润湿性的变化趋势。 实 验结果表明，洗油过程和驱油过程会影响岩心的润湿性，洗油后岩心接触角变大，但长时间水洗可基本消除这一影响。 因 此，洗油后需要对岩心水洗一段时间再进行驱油实验，以消除洗油过程对润湿性的影响。 关键词 低渗透率；润湿性；洗油；接触角测量仪；座滴法
3 实验步骤及结果
在驱油实验过程中会首先进行洗油测量孔隙度， 而洗油用的甲苯具有亲油性， 因此会影响润湿角的测 量结果。 为了弄清洗油过程对润湿角测量结果的影响 有多大，这些影响是否能够通过水洗的方法消除，同时 对驱油过程中岩心的润湿性有准确的判断， 设计了 3 组润湿性测量实验。
按照润湿性的划分方法， 润湿角＜75°的岩心为亲 水 ；75°<润 湿 角<105°的 岩 心 为 中 性 润 湿 ； 润 湿 角 >105° 的岩心为亲油。
一般认为当油藏岩石为强水湿实验采用蒸馏水和10块天然岩心其中8时毛细管压力是水驱油的动力有利于提高水的自吸大庆油田第六采油厂高台子油层
220 第 18 卷第 2 期
断块油气田 断FAULT-块BLOCK 油OIL & G气AS FIELD田
用视频光学接触角测量仪研究润湿性变化
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ห้องสมุดไป่ตู้
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２０ 第 ｌ ２ ８卷 第 ２期
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文 章 编 号 ： ０ ５ ８ ０ ｆ０ 】 ０ — ２ — ３ 】０ — ９ ７２ １ ）２ ２ ０ ０
用 视 频 光 学接 触 角测 量 仪 研 究 润 湿 性 变 化
Ａｂｓ ｒ ｔ ｔａｃ ：Ｔｈ ｔａ ｌｔ ｆｏｌｌ ｙ ｒ ｈｏ ｎ ｉ ｏ ｔ ｎ ｆｅ ｔｆｒ ｔ ｕｉ ｓｒｂｕ ｉｎ ｉ ｒ ｓ ｅ ｗｅｔｂｉｉ ｏ ｉ ａ ｅ ｓ ｓ ｗｓ ａ ｍｐ ｒａ ｔｅｆ ｃ ｏ ｈｅ ｆ ｄ ｄｉｔｉ ｔｏ ｎ ｐｏ ｅ ．Ｗ ａ ｈｉｇ ｏｌｂｅｏ ｅ ｆｏ ｄｉ ｙ ｌ ｓ ｎ ｉ ｆｒ ｏ ｎｇ ｌ ｅ ｐ ｒｍｅ ｌ ｃ ｎ ｅ ｔｅ ｃ ｒ ｔａ ｌｔ ｅ ａ ｅｔ ｌ ｎ ， ｉ ｈｉ ｙ ｒ ｐｈ ｂｉ， ｓｕ ｅ ｎ ｔ ｒ ｃ ｓ ｆｗａ ｈｉ ｉ． ｈ ａ ｅ ｘ ｅ ｉ ｎｔ ｌ ｈａ ｇ ｈ ｏ ｅｗｅ ｔｂｉｉ ｂ ｃ ｕｓ ｏｕｅ ｅ ｗｈ ｃ ｓｈ ｄ ｏ ｏ ｃ ｉ ｓ ｄ ｉ ｈｅｐ ｏ ｅ ｓｏ ｓ ｎｇｏｌ Ａｔｔｅ ｓ ｍ ｗｉ ｙ ｔｍｅ ｈ ｏ －ｔｍｅｆｕｓ ｆｗａ ｅ ｎｃ ｒ ｓｗｉ ｆｅ ｔｔ ｔａ ｌｔ ｆｃ ｒ ｓ Ｔｈ ｈ ｎ ｎ ｕ ｅ ｆｗｅｔ ｉｉｙｄｕ ｉ ｓ ｉ ｇ ｏｌａ ｅ ｉ ，ｔｅ ｌｎｇ ｉ ｌ ｈ ｏ ｔｒｏ ｏ ｅ ｌ ａｆ ｃ ｈｅｗｅ ｔｂｉ ｙｏ ｏ ｅ ． ｅ ｃ ａ ｇｉｇ ｒ ｌ ｓｏ ｔ ｌｔ ｒｎｇｗａ ｈ ｎ ｉ ｒ ｌ ｉ ａｂ ｓｕ ｉ ｄ ｂ ｉ ｇ ｔ ｐｔ ｌｃ ｔｃ ｇｅ ｍ ｅ ｓ ｒｎ ｅ ｉ ｅｐｒ ｄ ｅ ｙ Ｄａａｐ ｙ ｉｓ Ｃｏ ｔ ｄ ｅ ｙ ｕｓｎ ｈｅｏ ｉ ｏｎ ａ ｔａｎ ｌ ａ ｕ ｉｇ ｄ ｖ ｃ ｏ ｕｃ ｄ ｂ ｔ ｈ ｓｃ ｍｐａ ｙ ｃａ ｎ ，Ｇｅ ｍａ ｈ ｏ ｈ ｔ ｏ ｂ ｎ ｔｏ ｒ ｎｙｔ ｒ ｕｇ ｈｅ ｃ ｍ ｉ ａ ｉｎ ｏ ｓ ｎ ｉ ｅ ｐ ｒｍｅ ｎ ｏ ｄ ｒ ｔ ｔｄｙ ｔ ｅ ｅｆｃ ｆｔ ｓ ａｏ ｓ ａ ａ ｎ ｔｗｅｔｂｉｉ ．Ｔｈ ｅ ｐｅ ｉ ｅ ｔｒ ｓ ｔｉ ｉ ａｅ ｈａ ｈ ｆｗａ ｈｉｇ ｏｌ ｘ ｅ ｉ ｎｔｉ ｒ ｅ ｏ ｓｕ ｈ ｆｅ ｔｏ ｈｅ ｅ ｆ ｔｒ ｇ ｉ ｓ ｔ ｌｔ ａ ｙ ｅ ｘ ｒｍ ｎ ｅ ｕｌ ｎｄ ｃ ｔｓ ｔ ｔｔ ｅ ｗａ ｈｉ ｉ ａ ｏ ｄｉ ｌ ａ ｆｃ ｈ ｒ ｔａ ｉｉｙ ｎ ｈｅ ｃ ｎａ ｔａ ｇ ｅ ｗｉｌｂ ｃ ｍ ｅ ｌｒ ｅ ｆｅ ｓ ｉ ｇ ｏｌ ｓ ｎｇ ｏｌ ｎｄ ｆ ｏ ｎｇ ｗｉｌ ｆｅ ｔｔｅ ｃｏｅ ｗｅｔ ｂ ｌ ，ａ ｄ ｔ ｏ ｔｃ ｎ ｌ ｌ ｅ ｏ ａ ｇ ｒａｔ ｒｗａ ｈ ｎ ｉ．Ｂｕｔｈｍｇ— ｉ ｌ ｔ ｔｍｅ ｌ ｈｉ ａ ｅ ｖ ｈ ｓｅｆ ｃ． ｆｕｓ ｎｇｃ ｎ ｒ ｍ ｏ ｅｔ ｉ ｆｅ ｔＴｈｅ ｃ ｒ ｓｓ ｕｄ ｂ ｕ ｈ ｄ ｆｒａ ｌｎｇｔｍ ｅａ ｔｒｗａ ｈ ｎ ｉ ｂｅｏ ｅ ｆｏ ｉ ｘ ｒｍ ｅ ｔｉ ｒ ｅ ） ｏ ｅ ｈｏ ｌ ｅ ｆ ｓ ｅ ｏ ｉ ｆｅ ｓ ｉ ｇ ｏｌ ｆ ｒ ｏｄｎｇ ｅ ｐｅ ｉ ｎ ｎ ｏ ｄ ｒ“ ｌ ｏ ｌ ｒ ｎ ｏ ｅｔ ｆｅ ｔｏ ｓ ｎｇｏｌｔ ｔａ ｌｔ． ｅ ｌ ｖ ｈｅｅｆ ｃ ｆ ｗａ ｈｉ ｉ ｏｗｅ ｔｂｉｉ ｙ Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ：ｌｗ ｒ ａ ｌｔ； ｔａ ｉｉｙ ｗａｓ ｉ ｇｏｉ ｐｔｃ ｌｃ ｎａ ｔａ ｌ ｅ ｓ ｉ ｇ ｄ ｖ ｃ ；ｓ ｓ ｉｅｄｒｐ ｍ ｅｈ ｄｓ ｏ ｐｅ ｍｅ ｂｉ ｙ ｗｅｔ ｂ ｌ ； ｉ ｔ ｈｎ ｌ ；ｏ ｉａ ｏ ｔｃ ｎｇｅｍ ａ ｕｒｎ ｅ ｉ ｅ ｅ ｓｌ ｏ ｔｏｄ
光学接触角测量仪
02 光学接触角测量仪的主要类型来自便携式光学接触角测量仪
便携式光学接触角测量仪体积较小，重量较轻
• 便于携带和现场测量 • 适用于实验室和工程现场
便携式光学接触角测量仪通常采用内置电池供电
• 无需外部电源，使用方便 • 适用于户外和移动环境
台式光学接触角测量仪
台式光学接触角测量仪体积较大，稳定性较好
光学接触角测量仪在表面处理领域的应用
光学接触角测量仪可以用于评估表面处理效果
• 表面处理是一种改变材料表面性质的方法 • 光学接触角测量仪可以用于评估表面处理后的接触角和表面能
光学接触角测量仪可以用于指导表面处理工艺
• 通过测量接触角和表面能，优化表面处理工艺参数 • 提高表面处理效果和产品质量
光学接触角测量仪在生物科学领域的应用
光学接触角测量仪主要由以下部分组成
• 样品台：用于放置样品 • 镜头：用于聚焦和观察样品 • 光源：提供测量所需的光线 • 检测器：用于接收光线并计算接触角 • 控制器：控制整个测量过程并显示结果
光学接触角测量仪的工作原理
光学接触角测量仪的工作原理是基于液滴形状的几何关系
• 当液体与固体表面接触时，会形成一个液滴 • 通过测量液滴的形状，可以计算出接触角
光学接触角测量仪的 技术发展趋势
• 光学接触角测量仪的技术发展趋势主要表现在以下几个方面 • 提高测量精度和稳定性 • 扩大测量范围和适用领域 • 实现智能化和自动化测量
光学接触角测量仪的市场需求
分析
• 光学接触角测量仪的市场需求主要来源于以下几个方面 • 材料科学、表面处理和生物科学等领域的研究和应用 • 制药、化工、电子等行业的质量控制和产品检测 • 环保、新能源等新兴领域的应用
OCA20视频接触角测量仪使用注意事项
OCA20视频接触角测量仪使用注意事项
1.开机
必须先打开主机开关，再打开SCA20操作软件，软件将自动识别OCA主机及其附件。
2.样品准备
浸润排气泡安装注射器
3.测量
●接触角的测量
必须使用SNS的注射针进行测量，超疏材料最好使用
SNS021/011的注射针。
静态接触角测量时，使用Sessile drop 进行计算
动态接触角测量时，使用Sessile drop (needle)进行计算
按键操作顺序：—————静态测量
———————动态测量
注意针尖不能触及固体样品
注意两条基线必须放在注射针口的下方
●表面/界面张力的测量
注意左侧两条基线必须放在注射针上，左侧第三条基线必须放
注射针口处
注意样品台上放置保护膜，以免样品台被腐蚀
注意液滴的大小越大越好，至少占视框的3/4
●计算固体表面自由能。
《视频光学接触角测量仪OCA操作手册》
《视频光学接触角测量仪OCA操作手册》视频光学接触角测量仪OCA操作手册一开机顺序1打开电脑2打开水浴（选配）3打开温控附件（选配）4打开仪器主机5打开仪器软件二软件界面打开软件后，软件界面为软件界面点开键，会弹出操作窗口（下图红圈）操作窗口在此窗口中，我们从上往下可以依次看到Maintenance，Reference Run，Device Control，Automation这几个选项卡。
我们可以拖动它到屏幕右边。
Maintenance和Reference Run是对仪器进行维护用的，相当于回到出厂设置，我们基本上不用动它。
同样Automation这个选项我们也用不到。
我们用到的最多的是Device Control这个选项，我们可以看到有一些图标在此选项卡里。
配置不同的附件，就会有不同的功能，对应不同的图标。
在上图中，我们可以看到的图标有Dispense unit（注射单元窗口），Illumination（光源亮度），TBU90e（90°电动斜板附件），Temperature Sensor 1（温度探头1），Temperature Sensor 2（温度探头2），Temperature Sensor 3（温度探头3），Temperature Controller TEC 400（400°温控附件）。
根据不同的配置，图标也会不同。
三结果窗口打开结果窗口每次进行实验之前，不论是接触角实验还是表面张力实验，都需要打开一个结果窗口Result Collection Window。
它是用来收集结果处理数据用的，位置在File-New-Result Collection Window。
结果窗口结果窗口大致分为三个部分。
1.左边一栏是显示数据用的，显示的物理量可以根据需求调整。
步骤为：在空白处点击右键，选择Options，在弹出的窗口中，选择Display Colums。
左边的红圈里是可选的物理量，右边的红圈是会显示的物理量，通过中间的箭头选中。
《视频光学接触角测量仪OCA操作手册》
视频光学接触角测量仪OCA操作手册一开机顺序1打开电脑2打开水浴（选配）3打开温控附件（选配）4打开仪器主机5打开仪器软件二软件界面打开软件后，软件界面为软件界面点开键，会弹出操作窗口（下图红圈）操作窗口在此窗口中，我们从上往下可以依次看到Maintenance，Reference Run，Device Control，Automation这几个选项卡。
我们可以拖动它到屏幕右边。
Maintenance和Reference Run是对仪器进行维护用的，相当于回到出厂设置，我们基本上不用动它。
同样Automation这个选项我们也用不到。
我们用到的最多的是Device Control这个选项，我们可以看到有一些图标在此选项卡里。
配置不同的附件，就会有不同的功能，对应不同的图标。
在上图中，我们可以看到的图标有Dispense unit（注射单元窗口），Illumination（光源亮度），TBU90e（90°电动斜板附件），Temperature Sensor 1（温度探头1），Temperature Sensor 2（温度探头2），Temperature Sensor 3（温度探头3），Temperature Controller TEC 400（400°温控附件）。
根据不同的配置，图标也会不同。
三结果窗口打开结果窗口每次进行实验之前，不论是接触角实验还是表面张力实验，都需要打开一个结果窗口Result Collection Window。
它是用来收集结果处理数据用的，位置在File-New-Result Collection Window。
结果窗口结果窗口大致分为三个部分。
1.左边一栏是显示数据用的，显示的物理量可以根据需求调整。
步骤为：在空白处点击右键，选择Options，在弹出的窗口中，选择Display Colums。
左边的红圈里是可选的物理量，右边的红圈是会显示的物理量，通过中间的箭头选中。
视频光学接触角测量仪操作规程范文
视频光学接触角测量仪操作规程一、打开主机电源，打开电脑电源。
二、打开软件，出现试验界面。
新建试验界面的方法：File——New——Drop lmage Window。
三、试验界面左上角处有一个下拉菜单，用于选择工作模式：Sessile drop 静态接触角测量Sessile drop (needle in) 动态接触角（前进后退角）测量Pendant dropPendant drop (bottom)Pendant drop (left) 表面张力测量Pendant drop (right)四、试样的安装：在选择好工作模式的状态下，按“”键（手动键），将主机的调节切换到手动状态。
1、第一部分静态接触角测量的试验操作1、在选择好工作模式的手动控制状态下，先按“”键（手动键），再按“”键（自动键），将主机的调节切换到自动状态。
2、软件界面出现控制窗口，按控制注射单元（dispense units）键，进行注射参数设置。
3、注射参数设置：Dosing voulume[μL]：初始注射体积，静态接触角测量一般设置为3μLContinuous dosing：连续注射，主机连续向外推液体先打钩：用于将针头处的空气推出去；在测试初始时用，然后将钩去除。
Dosing rate[μL/s]：注射速度，一般选择中速。
Dispense：执行键，按此键开始进行注射。
Device Moveme：停止键，有连续注射时按此键停止。
4、移动主机测量台，让试样接触液体，按“”键（Snap拍照），将几条基线称至针与液滴之间的空位处。
5、按“”键寻找基准线位置，按“”键（缺省计算方法——椭园法）进行接触角计算。
6、计算方法选择：①按下拉菜单“Profile”（轮廓）——选择Compute Contact Angie（直接计算，用的方法是缺省计算方法——椭园法）。
②按下拉菜单“Profile”（轮廓）——选择Compute Contact Angie using（选择计算方法）：Ellipse Fitting（椭园法）：用于计算＞10°以上的静态接触角的计算。
视频光学(动态)接触角测量仪操作规程
视频光学(动态)接触角测量仪操作规程
视频光学(动态)接触角测量仪操作规程
一、先打开主机电源，再打开电脑电源。
二、打开软件，新建试验界面：FileNewDroplmageWindow。
三、试验界面左上角处有一个下拉菜单，用于选择工作模式。
四、试样的安装：在选择好工作模式的状态下，按“(手动键)”键，将主机的调节切换到手动状态。
五、动态接触角(前进、后退角)测量的试验操作：
1、在选择好工作模式的手动控制状态下，先按“”键(手动键)，再按“”键(自动键)，将主机的调节切换到自动状态。
2、软件界面出现控制窗口，按控制注射单元(dispenseunits)键，进行注射参数设置：DosingvoulumeL：初始注射体积，按静态接触角测量设置(为3L)；Continuousdosing：连续注射，主机连续向外推液体；Dosingrat注射速度，一般选择中速。
3、按“ARCA”键，选择第二行“LoitARCAParameters”设置参数项，进入动态接触角测量的参数设置界面：出现对话框，在“symetricsettings”对称设置前打“”；在“VolumeL”注射体积处设置为初始注射体积的45倍；注射和回吸的时间间隔“delaytime”根据实验要求来定(一般为2s)。
4、按“”键，打开一个“新结果窗口”。
5、按“”键(跟踪计算键)，对实验开始跟踪计算。
6、按“ARCA”键RunARCA(运行)，开始注射和回吸工作。
7、回吸结束后再按“”键停止跟踪计算。
OCA操作指南
视频光学接触角测量仪OCA操作手册一开机顺序1打开电脑2打开水浴（选配）3打开温控附件（选配）4打开仪器主机5打开仪器软件二软件界面打开软件后，软件界面为软件界面点开键，会弹出操作窗口（下图红圈）操作窗口在此窗口中，我们从上往下可以依次看到Maintenance，Reference Run，Device Control，Automation这几个选项卡。
我们可以拖动它到屏幕右边。
Maintenance和Reference Run是对仪器进行维护用的，相当于回到出厂设置，我们基本上不用动它。
同样Automation这个选项我们也用不到。
我们用到的最多的是Device Control这个选项，我们可以看到有一些图标在此选项卡里。
配置不同的附件，就会有不同的功能，对应不同的图标。
在上图中，我们可以看到的图标有Dispense unit（注射单元窗口），Illumination（光源亮度），TBU90e（90°电动斜板附件），Temperature Sensor 1（温度探头1），Temperature Sensor 2（温度探头2），Temperature Sensor 3（温度探头3），Temperature Controller TEC 400（400℃温控附件）。
根据不同的配置，图标也会不同。
三结果窗口打开结果窗口每次进行实验之前，不论是接触角实验还是表面张力实验，都需要打开一个结果窗口Result Collection Window。
它是用来收集结果处理数据用的，位置在File-New-Result Collection Window。
结果窗口结果窗口大致分为三个部分。
1.左边一栏是显示数据用的，显示的物理量可以根据需求调整。
步骤为：在空白处点击右键，选择Options，在弹出的窗口中，选择Display Colums。
左边的红圈里是可选的物理量，右边的红圈是会显示的物理量，通过中间的箭头选中。
全功能型视频光学接触角测量仪
德国LAUDA Scientific公司生产的LSA200型视频光学接触角张力测量仪是一款测量功能齐备的全能型表面分析仪器。
它具有功能多样化的特点，并且能够实现仪器的智能化全自动控制。
它不仅可以准确可靠的完成接触角测量，滚动角测量、表面自由能测量和界面张力测量等常用的测量任务，而且在高速动态、多功能测量方面显示出了明显的优势滞留力测量功能是LSA200具有的第二代接触角测量仪器的标志性功能。
此外LSA200灵活的配置可以完成单一纤维接触角测量，俯视法接触角测量，界面扩张流变测量，全自动临界胶束浓度测量（CMC ）等特殊任务。
LSA200为材料科学、界面化学、胶体化学等相关实验室提供了更加专业，更加高效的解决方案。
接触角自动测量软件具有成像清晰度判别功能，测量接触角时能够自动寻找基线、自动拟合轮廓。
支持捕获气泡法测量模式。
选用程序模板操作时软件显示操作向导，可以完成一健测量。
对于材料表面特殊形状或结构形成的弯曲基线，可使用手动模式测量LAUDA Scientific Surface Analyser全功能型视频光学接触角张力测量仪利用液滴形状分析技术探索界面现象的测量仪器SurfaceMeter 专业软件LSA200测量功能介绍全自动倾斜台测量滚动角全自动倾斜台和视频系统由软件控制，自动记录倾斜过程中液滴的形状变化，倾斜角度和位置移动，自动测量滚动角、前进角和后退角等相关参数动态接触角的测量可以选用插针法或倾斜台法测量前进角和后退角，使用专用的Truedrop算法能够更加准确的测量不对称液滴的接触角滞留力和动态接触角同步测量LSA200配置滞留力旋转台时固体材料固定在旋转台之上，在快速旋转状态下置于材料表面上的液滴，受离心力驱动产生横向水平滑动的趋势，迫使液滴形状发生变化。
当离心驱动力达到最大滞留力数值的时候，液滴沿材料表面发生横向水平滑动。
在这一动态过程中，仪器利用视频同步触发技术准确的抓拍到液滴形状和位置变化的一系列照片并记录相对应的旋转速度，通过软件自动处理得到滞留力数据以及前进接触角和后退接触角的变化曲线和最大值。
接触角量测仪使用说明
接觸角量測儀使用說明書241台北縣三重市三和路三段109號3F之7Tel: (02) 2898-1231 Fax: (02) 2898-1241 E-mail: info@Your Best Choice內容一、靜態接觸角測量 – 座滴法二、動態即時接觸角測量 – 連續計算三、錄影動態測量四、表面張力測量 – 懸滴法五、表面能計算六、表面能計算原理說明一.靜態接觸角測量 – 座滴法1.將儀器置於平坦桌面,遠離振動源,使用配備之水平球,調整儀器座高低,使樣品台保持水平狀態.2.充填需要之液體至針筒,連接至鐵氟龍套管及針頭,確認液體連接系統內無附著氣泡及殘留空氣(針筒,套管及針頭).將注射玻璃筒取出充填滴定液體時,為了避免氣泡殘留於玻璃筒內,可將活塞前後快速推動數次,以便去除筒內氣泡.3.連接攝影機USB接線至電腦,開啟LED背光電源及操作軟體.4.稍微鬆開針頭固定板旋鈕螺絲,使針頭顯示於影像視窗內.5.調整針頭上下及固定板左右位置,使針頭下端顯示於影像視窗上方中央位置,針頭為可拆卸式,故也可稍為旋轉針頭調整影像位置.6.鬆開上頂板固定螺絲,初步調整針頭至鏡頭距離,然後微調鏡頭焦聚環及背光燈源強弱,或者調整LED燈源高低,以便得到清晰黑白分明之針頭影像.(如下圖)7.一般而言,除非液滴位於固體樣品邊緣5mm以內之距離,否則由於焦距的因素,液滴影像很難得到清晰的接觸線,因此調整背光板亮度旋鈕或LED背光板高度,使液滴影像能呈現部份之反射影像,方便電腦自動判讀液滴接觸基線,也可視實際需要,手動點選實際接觸基線位置,基線的正確與否,對接觸角測量之誤差影響很大.8.背光亮度影像亮度應調至適當明亮,方便進行影像分析,可先從最暗逐漸調高亮度,通常可在視窗中呈現上方明亮及下方灰暗之隱約分界線,最好之亮度通常調至此分界線恰好位於基準線上,如下圖說明.(A) 太暗影像(B) 太亮影像(C) 良好影像9.攝影機功能鍵設定Î settingsÎ Hardware settings Î設定Gain值 =10-15, 一般設定Brightness值=60, Contrast=300左右10.基準線功能鍵設定: 選取Auto Baseline11.計算功能鍵設定 : 選取Conic方法及Single Computation為預設項12.轉動針筒固定座旋鈕,使液滴出現於針頭,當液滴懸掛於針頭並呈穩定平衡狀態時,此時升高樣品台,使樣品接觸針頭液滴,稍微下降,以便液滴被樣品吸附下來.13.適當調整背光燈源強弱及鏡頭焦距,以便得到黑白分明之清晰液滴影像,液滴影像大小最好至少佔視窗之1/3面積,若樣品具反光特性,此時調整背光強弱及背光板高度,可得到呈倒影之液滴影像,一般而言,將首次液滴做為調整影像之參考後,然後才開始進行真正之測量.14.在樣品之其他位置重覆上述步驟,當液滴吸附於樣品表面呈穩定靜止後,按壓攝影機功能鍵將影像凍結.15.當清晰呈倒影之液滴影像被凍結後或按壓基準線功能鍵,基準線會自動感應至正確位置,若再次按壓攝影機功能鍵,會切換成即時影像狀態.16.若自動基準線位置因影像關係感應不良,可使用手動調整位置,持續按壓鍵盤Ctrl鍵,使用滑鼠在液滴兩側連續點選兩點,可手動選取基準線位置,滑鼠連續快速點選基準線兩下,可使基準線呈水平狀態,可點選基準線後持續按壓滑鼠移動基準線,或點選基準線後,使用鍵盤之上下左右符號鍵移動基準線位置.17.影像凍結後,按壓計算功能鍵,會自動在液滴輪廓產生綠色輪廓曲線,並計算接觸角值,若綠色輪廓線與液滴輪廓一致,即代表感應正確.18.數據視窗之顯示項目,可在視窗內按壓滑鼠右鍵或按壓工具參數功能鍵進行顯示項目選取.19.液滴影像或測量數據可於各別視窗內,按壓滑鼠右鍵儲存或開啟舊檔.注意事項:1. 當小於5°之低角度測量時,需進行特別微調,將LED背光燈源高度盡可能降低,以避免反射干擾,同時調整背光明亮強度,使影像呈清晰黑白分明狀態.2. 當大於90°之接觸角測量時,自動基準線功能須手動按壓鍵盤Ctrl鍵+基準線功能鍵,才能正確感應.3. 影像視窗四週之虛線框為接觸角計算之有效範圍,液滴影像須位於虛線區域內才能感應計算,若有干擾液滴或影像時,可調整虛線範圍排除干擾.二. 即時動態接觸角測量 – 連續計算所有測量步驟同上節所述,除了以下1.按壓攝影機功能鍵,切換影像視窗至即時L ive image模式.2.選取計算功能鍵,選定batch computation連續計算.3. 如必要,在Preference Center工具參數欄設定連續計算速度及時間.4. 按壓計算功能鍵 進行連續計算,計算中途若再次按壓計算功能鍵可立即中斷連續計算.三. 錄影功能之動態測量1. 開啟Preference Center工具參數欄或選取錄影功能鍵旁之向下箭頭,選取VCR Settings.2. 設定錄影速度及時間長短.3.按壓錄影功能鍵即可開始錄影.4.當啟用Software Trigger軟體觸動功能鍵時,影像視窗會顯示虛線之觸動方塊,當影像經過觸動方塊後,會自動啟動錄影功能,虛線觸動方塊可同時按壓鍵盤之Shift鍵,以滑鼠移動其位置或使用滑鼠直接改變觸動方塊大小.5.當Software Trigger軟體觸動功能未選取時,按壓錄影功能鍵即會開始錄影.6.錄影檔會以avi格式儲存,開啟時須選取avi格式檔案,播放可以選擇多種方式: 按壓播放功能鍵可自動播放或滑動滑鼠滾輪或按壓鍵盤Page up或Page Down鍵,可單張逐張播放.7.單張影像可個別使用delete鍵刪除或進行計算,整段影片計算,可在影像視窗內按壓滑鼠右鍵後,選取Range ComputationÎPlay & Computing後連續計算.8. 當影片連續計算時,建議選取基準線功能鍵之Baseline Stabilizer可提高基準線感應之穩定性,使用後請務必記得取消此項設定,否則正常接觸角計算時,Auto Baseline自動基準線感測功能會暫時失效.8.為了避免錄影後電腦記憶體不足造成程式當掉,建議錄影存檔後或將記憶體暫存檔刪除後,再進行新的錄影工作,即儲存,刪除佔存檔,開啟錄影檔:在影像視窗內按壓滑鼠右鍵,點選Load Image\Video並選取avi檔案格式即可開啟錄影檔,當影片開啟時,播放功能鍵才會有效顯示.四. 表面張力測量 – 懸滴法注意事項: 使用懸滴法時,液滴輸送系統之清潔格外重要,測量前針頭,套管接頭及針筒須徹底使用丙酮或其他溶劑清潔,請使用新鮮液體樣品如純水.1.將儀器置於平坦桌面,遠離振動源,使用配備之水平球,調整儀器座高低,使儀器保持水平狀態.2.充填需要液體至針筒,連接至鐵氟龍套管及針頭,確認液體連接系統內無附著氣泡及殘留空氣(針筒,套管及針頭).3.開啟LED背光電源及操作軟體.4.稍微鬆開針頭固定板旋鈕螺絲,使針頭顯示於影像視窗內.5.調整針頭上下及固定板左右位置,使針頭下端顯示於影像視窗上方中央位置.6.鬆開上頂板固定螺絲,初步調整針頭至鏡頭距離,然後微調鏡頭焦聚環及背光燈源強弱,或者調整LED燈源高低,以便得到清晰黑白分明之針頭影像.(如下圖)7.攝影機功能鍵設定Î settingsÎ Hardware settings Î設定Gain值= 0 - 58.表面張力測量在數據視窗之液滴圖示按壓滑鼠右鍵,輸入表面張力測量設定:1)Drop Interface Type Î設定測量方法為懸滴法Pendant Drop2)Drop Properties Î輸入待測液體密度或兩相液體之密度差Density Difference [Droplet/Embedding](上述密度影響表面張力計算值,請務必正確輸入)3)進行尺寸校正,輸入正確設定及數據:a) 若採用針頭或校正球,點選校正功能鍵之向下箭頭符號,選定Rod針頭或Sphere校正球,然後在工具參數欄內輸入參考針頭之外徑或校正球直徑Preference Center Î Computation Parameters Î Image Magnification Deternination Î input Reference Dimension輸入參考物體尺寸b) 若採用標準液體,點選校正功能鍵之向下箭頭符號,選定StandardLiquid標準液體Preference Center Î Computation Parameters Î Standard Liquid Îinput the surface tension and density of Standard Liquid輸入標準液體表面張力及密度值4)進行尺寸校正Image magnification :在凍結影像視窗模式下,按壓尺寸校正功能鍵,視窗內會出現黃色框線,將黃色框線移至包含參考針頭兩側或整個校正球,然後按壓尺寸校正功能鍵,即可完成尺寸校正,此時視窗上方會顯示完成校正後之MAG值,同時針頭兩側會有綠色線條顯示.完成尺寸校正後,鏡頭焦距及背光強弱不可再行變動,否則須再次進行尺寸校正.5)轉動針筒固定座旋鈕,使液滴出現於針頭,繼續增加液滴至最大體積量為止,適當調整背光燈源強弱及鏡頭焦距,以便得到黑白分明之清晰液滴影像,液滴影像大小最好至少佔視窗之2/3面積,當液滴穩定懸掛於針頭呈平衡狀態時,此時按壓攝影機功能鍵將影像凍結.6)移動視窗之上方虛線至針頭下緣,再行移動基準線至虛線下方1-2 mm 處,按壓計算功能鍵,會自動在液滴輪廓產生綠色曲線,並計算出表面張力值IFT.功能鍵進行顯示項目選取.舊檔.五. 表面能計算1. 點選表面能功能鍵SE,可進行表面能計算.2. 總計有10種表面能計算公式,請選用適當之公式,各公式之計算步驟皆類似,請參考以下 “Zisman Critical Energy” 之計算範例.A. “Zisman” Method: 適用於非極性固體樣品(Ex. PE, PTFE, waxes),計算結果又稱臨界表面能,此公式需至少兩種液體進行接觸角測量.1)在表面能視窗之Test Liquid 欄內按壓滑鼠右鍵 Î 選定BrowseLiquid Properties輸入液體資料庫之選用液體或直接輸入液體名稱2) 若採用資料庫之液體,表面張力值會自動輸入至選用之液體欄位. Add New Data 增加第二Computation 按鈕,即可於左下方Results 欄位內顯B. 算(Ex. PE, C. inum, coatings, varnishes),此公式需至少2種液體D. E. ry, glass, oxides, graphite).此公式需至3) 輸入第一種液體之接觸角值於CA[deg]欄位 .4) 在表面能Data 欄位內按壓滑鼠右鍵Î點選種液體,並重覆步驟1) 及步驟3)之操作.5) 按壓視窗右上方re-示表面能計算值. “Fowkes” Method: 此公式適用於非極性系統之表面能計PTFE, waxes),此公式需至少1種液體進行接觸角測量.“Owens et al.“ Method: 此公式適用於極性和非極性之表面能計算 (Ex. Polymers, alum 進行接觸角測量. “Wu (harmonic mean)” Method: 此公式適用於極性和非極性之低表面能系統計算(Ex. Organic solutions, polymers, organic pigments).此公式需至少2種液體進行接觸角測量,其中至少1種須為極性液體. “Wu (High Energy Surface)” Method: 此公式適用於極性和非極性之高表面能系統計算(Ex. Mercu 少2種液體進行接觸角測量.F. or corona treated polymers).此公式需至少G . (Ex. Biological system).此公式需至少3種液體進H., coatings, varnishes….). 此公式需至少1I. inum, coatings, varnishes).此公式需至少2種液體進行接觸角測量.六. 表面能計算原理說明“Extended Fowkes” Method: 此公式適用於極性,非極性和具氫鍵樣品之表面能計算(Ex. Plasma 2種液體進行接觸角測量. “Acid-Base Theory” Method: 此公式適用於非極性和具備酸、鹼特性樣品之表面能計算行接觸角測量. “Equation-of-State” Method: 此公式可通用於任何系統之表面能計算(Ex. Polymers, aluminum 種液體進行接觸角測量. “ Schultz-1 and Schultz-2” Method (Polar Drop and Polar Bulk Phase): 此公式適用於具備極性和非極性之高表面能系統計算 (Ex. Metal, glass, polymers, alum表面能為固體與氣體間之界面張力的一般定義,如同液體的表面張力為液體與氣體間之界面張力以gl γ表示,同樣的固-氣間的界面張力以gs γ表示,然而表面能雖然可明確被定義,然而卻無法如液體一樣被直接測量. 由楊氏熱力平衡方程式如下:=gl γcos θ+ls γgs γgs γ:固體表面能, gl γ:液體表面張力, ls γ:固-液間界面張力, θ:接觸角 上述方程式右邊gl γ及θ可由儀器測量而得,然而尚有兩個未知數,因此無法直接算出表面能gs γ,因此表面能並無所謂正確或標準值,只能由一些模型中提供另一組方程式以便求出近似值,這些模型皆有假設條件,因所算出的結果只能算是表面能近似值. lot (critical wetting tension) el-Kaelble (OWRK) n Lewis acid/base theory 此目前常用的模型如下:1. Zisman P2. Fowkes3. Owens-Wendt-Rab4. Extended Fowkes5. Wu harmonic mea6. Equation-of-state7.觀性,同時對一般所適用的模式,其誤差還是在可接受的範圍內. c 使用上述方法各別計算,可能得到之結果彼此有高達25%的差異,然而每種方法皆有其適用的表面固體,然而卻無所謂正確或標準值,雖然如此,表面能仍具有原理的基礎性,可如液體表面張力般具備客於- Zisman Plot 臨界表面張力γ由楊氏熱力衡平方程式如下:=gs γgl γcos θ+ls γ (0.1) 其中::液體表面張力, ls γgs γ:固體表面能, gl γθ:接觸角,:固-液間界面張力1. 適用: 表面能< 100 mN/m(低能表面)的固體表面,液滴在表面形成的接觸角主要是液體表面張力gl γ的函數,對於給定的固體表面和同系列的相關液體(如烷 二烷基脂和烷基鹵化物), cos θ與gl γ有近似線性關係.對於非極性液體,關係十分相符,然對於高表面張力的極性液體,關係並不十分符合,直線開始彎曲.2. 從cos θ對gl γ的曲線中,在cos θ=1時,可以得到固體的表面張力,稱為潤濕臨界表面張力,它的定義是指液體剛好鋪展到固體表面產生完全潤濕時的表面張力,即gl γc γ≤時,液體將鋪展,當gl γc γ≥時,液體將形成液滴,具有非零接觸角.0,20,40,60,81,0c o s ΘS u r f a c e t e n s io n (m N /m )σc r i towkes F 方法假定: 液體及固體表面張力可分為色散力和極性作用力,若固液兩相中有一相是非極性,則固液之間只有色散力相互作用,無極性作用力:122()d d ls gs gl gsglp I γγγγγ=+−⋅+ ; 無極性作用力,則 I p = 0.即12)2(d d ls gs gl gsglγγγγγ=+−⋅122()cos 1d d gsglγγθ⋅12(co 1)2()d d γγγ+=⋅ 或 s gl gsglθglγ=− (0.2)d d式中gs γ和gl γ分別表示固體和液體表面張力的色散力部份.12()/d gl 1根據(1.4), cos θ對gl γγ作圖得一直線,其斜率為22()d gsγ, 從直線斜率可得體的dgs γ到固值. 對於非極性固體, dgsgs γγ=用Fowkes 方法,可得到非極性固, 故體的表面能.對於非極性液體,也有dglgl γγ=, 根據(1-4)式, 可得出下式: 2(cos 1)4dgs θγ+=gl γ (0.3)時,用Zisman 方法得到的非極性固體臨界表面張力當0θ=o c γ可表徵其固體的表面能.Owens-Wendt-Rabel-Kaelble (OWRK) Method假定: 分子色散力(disperse)和極性力(polar)為各自獨立作用且合力可加總2ls gs gl γγγ=+−⋅試液體數量: n ≥ 2 測Extended Fowkes Methodrse),極性力(polar)及氫鍵力獨立作用且合力可加總h假定: 分子色散力(dispe (hydrogen-bond)為各自,d p h d p gl gl gl gl gs gs gs gs γγγγγγγ=++=++γ2ls gs gl γγγ=+−⋅n ≥ 3Wu (harmonic mean)方法測試液體數量: 1. 使用倒數平均法計算不同分子間的作用力2. 不僅考慮色散力,也同時考慮分子間極性作用力的影響. 得到下列公式:44d d p p A B A BγABA B d d p pA B A Bγγγγγγγγγγ⋅⋅中=+−−++ p γ表示表面張力的極性影響力, A γ和B γ式分別表式固體表面能和液體的表面張力,故只要測兩種或兩種以上極性不同的液體在固體表面的接觸角,解聯立方程式,即可得出固體表面能d gs γ和pgs γ值.ate (Neumann)Equation-of-St並非各種作用力之加總結果假定: 固體,液體表面張力和固液界面張力間存在某種關係,且表面張力及界面張力()ls gl gs f γγγ=+ [1]Young＇s Eq.: cos ls gs gl γγγ=−⋅θ bination with Eq. [2], the following equation-of-state was [2]In com derived :1/22exp[()]1cos gs gl gs gl γ2βγγθγ⎛⎞⋅⋅−⋅−=+⎜⎟⎜⎟⎝⎠[3]he value of gs γis determined using the Newton's routine from Eq. ].1 T [3測試液體數量: n =Acid-Base method(id-base)交互作用，意指電子排斥者與電子接納者間的交互作用，前假定固體表面自由能藉由三大項所組成：非極性項(分散力項)、路義士酸(Lewis acid)項、路義士鹼Lewis base)項。
一种用于多行业的视频光学接触角测量仪[实用新型专利]
![一种用于多行业的视频光学接触角测量仪[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/18b0c62b4028915f814dc271.png)
专利名称：一种用于多行业的视频光学接触角测量仪专利类型：实用新型专利
发明人：曾文栋
申请号：CN201720369864.X
申请日：20170410
公开号：CN206627398U
公开日：
20171110
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型的一种用于多行业的视频光学接触角测量仪，包括水滴角框架、水滴角光源部件、水滴角影像头、水滴角试样平台和水滴角滴液机构。
本实用新型采用LED作为光源，使发光面更加均匀，使液滴的轮廓更清晰，PLC控制系统内储存有圆拟合算法、椭圆拟合算法和ADSA‑P等测量算法，当水滴角影像头拍到的图片储存在PLC控制系统时，PLC控制系统能自动将水滴角影像头拍到的图片信息与储存在其自身的测量算法进行数据处理，以达到能自动计算、测量的目的，其测量效率高、测量精准度高，其实现可自动测量手机屏幕的疏水和亲水角度，并可测量固液表界面的张力，当PLC系统与打印机连接时，其可导出测量数据或打印出测试报告，使用方便。
申请人：东莞市普赛特检测设备有限公司
地址：523000 广东省东莞市东城区同沙古一村村口厂房二层
国籍：CN
代理机构：北京君泊知识产权代理有限公司
代理人：王程远
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动态接触角的研究
聚合物链在水中相对于空气中重新取向，通过动态接 触角的研究可以观察到链的重新取向
动态接触角的研究
当固体表面形貌主要为Wenzel模型时，水在疏水性粗糙固体表 面的接触角以及接触角的滞后（前进接触角与后退接触角之差） 均随粗糙因子r的增大而增大，当r增大到1.7以后，继续增大r， 水的接触角继续增大，而接触角的滞后却减小。这种现象主要 是由于随着固体表面粗糙度因子的增大，在水滴和固体表面接 触界面上空气组分增大，使得疏水的固体表面由Wenzel模型转 变为Cassie模型。
表面现象
简单的规则： 表面现象主要是由于表面自由能减少所产生的 从环境中吸附一种物质 材料本体中的一种物质在表面偏析 表面重建 表面反应
吸附
规则： 具有较高能量的表面很快被低能量物质覆盖或污染 “高能量表面”是相对于它的周围介质而言
举例：水基环境中，亲水材料较疏水材料具有较 低的界面能 水基环境中，疏水表面的蛋白吸附/变性 带电和氢键基团朝向水 疏水基团朝向聚乙烯
聚合物的表面偏析
如PVC中混合5%（重量百分比）的短碳氟化合物（C45O18F59H31） γPVC=41dyn/cm γblend=17.3dyn/cm γCF3=14.5dyn/cm 可见，表面偏析导致短碳氟化合物在表面聚集，使PVC的界面能约 等于纯的碳氟化合物的界面能。 材料改性
聚合物中，熵在表面偏析中起着突出的作用
聚合物的表面偏析
链端表面偏析以减少熵值的损失
与长链混合时，短链表面偏析
梳状聚合物添加剂对表面改性
Advancing Contact Angle
Liquid Flow Syringe
Gas Liquid
θ
Solid
θ
Байду номын сангаас
θ
Receding Contact Angle
Liquid Flow
Syringe
接触角随温度的变化
光 滑 表 面
poly(N-isopropylacrylamide)
(PNIPAAm)，典型的 温度敏感材料。温度 开关约32-33 °C。 材料表面的粗糙度也 对接触角产生直接的
粗 糙 表 面
影响。 （中科院化学所江雷 文献报道）
接触角随时间的变化
Adsorption of liquid into 2 papers
抑制蛋白粘附的对策
超疏水体系γl=0，推出γlw≈γW 举例：特氟隆（γ=19dyn/cm） 蛋白粘附但不能很好粘附（不粘锅原理） 超亲水体系γlw=0，推出γl≈γW 举例：聚氧化乙烯（γlw ≈0 ） 表面“伪装”成水，蛋白不粘附
抑制蛋白粘附的对策
表面偏析
对于多组分材料，涉及到整体组分的界面吸附现象 例1：双组分AB合金中的稀释溶质（B）的表面偏析 过剩表面覆盖率ΓB（mol/area）由下式给出： ΓB = -1 ∂ γsv
我们的理念：
古人的发现
《咏露珠》 韦应物 秋荷一滴露， 清夜坠玄天； 将来玉盘上， 不定始知圆。
接触角与表面微结构的关系
荷叶表面，双层微观结构，即由微米尺 度的细胞和其上的纳米尺度蜡状晶体两 部分组成 蝶类翅膀上的粉末表面，由100um左右 的扁平囊状物组成，囊状物由无数对称 的几丁质组成的角质层构成
粘附功
粘附功（W12）：分离两相之间单位面积所 需做的功 W12= γ 1+γ 2-γ 12 W12>0 类推：在水溶液中的α/β粘附 W12= γ 1w+γ 2w-γ 12,w≈ 2（ γ 1wγ 2w）1/2 或对于γ 1=γ 1d + γ 1p W12= 2（ γ 1d γ 2d ）1/2 + 2（ γ 1p γ 2p ）1/2 粘附
Gas
Liquid
θ
θ
θ
Solid
接触角滞后作用
前进接触角，以液固界面取代固气界面后形成的接 触角为前进接触角 θA；后退接触角则相反，即以 固气界面取代固液界面后形成的接触角叫后退接触 角，用θR表示。 前进接触角与后退接触角之差称为接触角滞后 （θA-θR）
接触角滞后影响因素
表面不均匀 表面不平 表面重建
Cassie，Wenzel 模型 各自的适用范围
同，通过过饱和蒸气表面冷凝或通过喷溅 法制得的一般为Wenzel状态，而通过表面 沉积得到的一般为Cassie状态。
Cassie模型到Wenzel模型的不可逆转变
在90° < θ <θc区域，处于Cassie状态的液滴受到压力后接触 角会变小而处于Wenzel状态。这说明从Cassie状态到Wenzel状 态发生了不可逆转变。 这可能是由于微结构中气膜受到挤压排除而产生湿接触（但往 往不会全部排除而处于Cassie和Wenzel模型的中间状态） 高压
荷叶效应
自清洁表面
水鸟类羽毛表面，具有微米和亚微米尺 度的致密排列
Young方程
Wenzel模型
粗糙表面的存在使得实际上固液 的接触面要大于表观上观察到的 几何面积。Wenzel 假设液体始 终能添满粗糙表面上的凹槽，液 体和固体之间为湿接触。 若以r表示表面粗化程度，r=A（真实）/A （表观），r≥ 1， cosθ*= r cosθe 表面的粗化能使疏水的表面（cosθe< 1）更疏水（cosθ* < cosθe ）； 而使亲水的表面（cosθe> 1）更亲水（cosθ* > cosθe ）。
双疏材料制备的可能途径
Herminghaus提出一个观点：有着阶层结构的表面粗糙结构能 够使得任何表面变得不可润湿。也就是说亲水材料具有这种阶 层结构也可以变成疏水材料。 这种转变的前提是表面的微凹槽能够使得液体在其表面悬挂， 事实上这是一种处于亚稳态的Cassie状态。如果这种亚稳态形 成规模效应，也就是从Cassie状态到Wenzel状态具有较高的势 垒，就可以实现亲水材料表现出疏水甚至超疏水性质。 这在某种意义上意味着可以制备出超疏油表面。
视频光学接触角测量仪 表面--界面张力仪 超低界面张力仪
公司简介
Dataphysics公司座落于德国 斯图加特市，是专门致力于研究、 开发、生产胶体与界面科学仪器 的知名公司。 北京东方德菲胶体化学仪器 有限公司是目前国内唯一一家胶 体化学领域的实验室服务公司。 作为Dataphysics公司中国区的代 表机构，东方德菲的专业工程师 致力于为国内用户介绍世界上最 先进的胶体与界面科学仪器，并 竭诚为您提供最快捷、最专业的 售前和售后服务。 Dataphysics公司的界面科学仪器一直处于行业领先地位。在中科院化学 所、北京大学、清华大学、复旦大学、浙江大学的良好使用使Dataphysics 的技术在国内获得广泛认可，已经成为中国专业客户的首要选择。
表观接触角与本征接触角的关系
Cassie，Wenzel 模型计算出的 表观接触角与本征接触角关系
Kao课题组实际测量出的表 观接触角与本征接触角关系
两种模型的适用
Cosθc= fs-1 r-fs
θc称为临界接触角， 当θe > θc ，空气
容易被截留于结构中而产生复合接触，此 时适用于Cassie模型。Wenzel模型适用于 中度疏水和中度亲水之间的曲线。 液滴形成的方式不同也会导致所处状态不
RT ∂ lnXB
由ΓB反之可以度量出B在A中的溶解极限[XB](A)
表面偏析
多溶质的金属，基本上最高活性的溶质占据表面 B的表面分数(XB,S)也可以由Langmuir-McLean关系式表述:
式中ΔGs= 每摩尔偏析溶质的自由能
表面浓度即可求出:
表面浓缩
Langmuir-McLean关系式揭示: 当ΔGs为负数时，表面浓缩发生 随着整体材料溶质含量的增加表面覆盖率增加 温度增加表面浓度减少 Miedema方程: ΔGs>0，B在表面无浓缩 ΔGs<0，B在表面浓缩
Cassie模型
当表面结构疏水性较强时，Cassie认 为疏水表面上的液滴不能添满粗糙 表面上的凹槽，在液滴下将有空气 存在，于是表观上的固液接触面实 际是由固体和气体共同组成。
对于固气复合表面，cosθ*= fs(1+cosθe )-1 fs为复合接触面中固体的面积分数，在疏水表面，fs越小表观接触角越大。 高疏水区域，由于结构表面的疏水性，导致液滴不易侵入表面结构而截留 空气产生气膜，使得液滴仿佛“坐”在粗糙表面之上。 因此Cassie模型有效的计算参数是固体表面分数而不是粗糙度。