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作為美國(guó)科諾亞太區(qū)投資公司,2017年,上海梭倫在表面張力儀、界面張力儀、水滴角測(cè)量?jī)x以及接觸角測(cè)量?jī)x等眾多核心儀器的技術(shù)革新方面取得了很大重大突破。而這些技術(shù)革新或技術(shù)突破也正切合了上海梭倫作為上海市的技術(shù)優(yōu)先的企業(yè)戰(zhàn)略。
1、2017年表面張力儀的技術(shù)發(fā)展
2017年,上海梭倫在表面張力儀方面取得的為突出,體現(xiàn)為:
、表面張力儀半導(dǎo)體(帕爾貼加熱、制冷系統(tǒng))實(shí)現(xiàn)了-20-200度高溫度范圍的控制,遠(yuǎn)高于同行的水平。
第二、表面張力儀稱重原理的動(dòng)態(tài)鉑金板法表面張力測(cè)值與氣泡法原理實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)對(duì)比。進(jìn)而,動(dòng)態(tài)表面張力測(cè)試技術(shù)進(jìn)行了提升,實(shí)現(xiàn)了10ug級(jí)動(dòng)態(tài)吸附測(cè)試功能以及動(dòng)態(tài)粘附力測(cè)試的突破。
第三、為突破性成果-表面張力三明治效應(yīng)測(cè)試技術(shù)獲得國(guó)家授權(quán),為進(jìn)入表面張力測(cè)值的新階段、揭示表面張力或界面張力新現(xiàn)象提供了新的思路和方法。我們相信,在未來(lái)不久的一段時(shí)間,表面張力三明治效應(yīng)的測(cè)值必將成為新材料、新工藝研究的新熱點(diǎn)技術(shù)。
2、2017年界面張力儀的技術(shù)發(fā)展
2017年,界面張力儀特別是高溫高壓條件下的界面張力測(cè)值是上海梭倫研發(fā)和技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)項(xiàng)目。正是在2017年,上海梭倫在美國(guó)科諾團(tuán)隊(duì)的支持下,實(shí)現(xiàn)了高溫高壓旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀、高溫高壓接觸角和界面張力儀、高溫高壓密度計(jì)這三個(gè)“油田界面化學(xué)三劍客”的突破。
高溫高壓旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀的技術(shù)研發(fā)方面,突破了管式樣品管耐壓不超過(guò)50MPa的技術(shù)瓶頸,創(chuàng)新性的發(fā)明了側(cè)方密封樣品管技術(shù)(已經(jīng)申請(qǐng)),從而為實(shí)現(xiàn)更高的壓力和溫度條件下的界面張力測(cè)值提供了可能。新材料、新工藝、新的光路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),這些均是高溫高壓旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀的重大突破。新的紅寶石球標(biāo)定技術(shù)采用,為提高旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀的測(cè)值技術(shù)提供了有力的。
高溫高壓接觸角儀和界面張力儀方面,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)高壓注射泵條件下的恒壓控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),同時(shí),在世界上揭示了超高壓條件下二氧化碳?xì)猓恨D(zhuǎn)換以及表面張力、接觸角變化視頻。
高溫高壓密度計(jì)特別是高溫高壓接觸角測(cè)量?jī)x的密度測(cè)量方面取得關(guān)鍵性突破,采用ADSA-RealDrop算法,實(shí)現(xiàn)了高溫高壓條件下的密度非接觸式測(cè)量。本項(xiàng)技術(shù)同時(shí)可以應(yīng)用到超高溫,如1500或1700攝氏度條件下的密度測(cè)量。
3、2017年接觸角測(cè)量?jī)x和水滴角測(cè)量?jī)x的技術(shù)發(fā)展
2017年,對(duì)于接觸角測(cè)量?jī)x和水滴角測(cè)量?jī)x行業(yè)應(yīng)該是為不平凡的一年。正是在2017年,上海梭倫一語(yǔ)道破天機(jī)--原來(lái)以來(lái)被用戶所習(xí)慣性接受的“接觸角測(cè)量?jī)x”很多只是一個(gè)數(shù)碼量角器。這樣的“數(shù)碼量角器”的論斷雖然有嗶眾取寵之味,但是,為真正揭示了一個(gè)不被重視或沒(méi)有被深知的技術(shù)領(lǐng)域,那就是接觸角測(cè)量以及接觸角所揭示的領(lǐng)域?qū)⒉皇呛?jiǎn)單的水滴滴到固體表面,拍個(gè)照片,量個(gè)角度而已。
圓擬合、橢圓擬合法、切線法的“接觸角測(cè)量?jī)x”由于其采用的算法為幾何或數(shù)學(xué)算法,與接觸角測(cè)量的界面化學(xué)的分析儀器相去甚遠(yuǎn)。接觸角測(cè)量?jī)x涉及到表面張力、重力、浮力(如果存在時(shí),特別是氣泡捕獲法時(shí))、表面張力、界面張力的綜合分析,是界面化學(xué)領(lǐng)域的物性測(cè)值。
簡(jiǎn)單的量角器軟件可以在手機(jī)APP庫(kù)里非常方便找到很多。其中APP多功能圖片計(jì)算器為方便,操作也極為方便。而目前所謂的接觸角測(cè)量?jī)x在沒(méi)有接觸角測(cè)量?jī)x所具備的三個(gè)核心技術(shù)之前,只能視為數(shù)碼量角器,因?yàn)椋浔举|(zhì)只是一個(gè)數(shù)學(xué)的圓、橢圓、曲線方程擬合拍攝下的圖像的軟件,同時(shí)加上一個(gè)臥式顯微鏡而已。在某寶時(shí),臥式顯微鏡通常便宜的只有1000元不到,好一點(diǎn)的也就6000元左右。所以,如果只是想量個(gè)角度,沒(méi)有必要采購(gòu)萬(wàn)元或3萬(wàn)元的所謂的接觸角測(cè)量?jī)x。更不用說(shuō)需要買超過(guò)10萬(wàn)元的國(guó)外的“接觸角測(cè)量?jī)x”了。因?yàn)椋男枨髢H僅是數(shù)碼量角器,所以過(guò)萬(wàn)的價(jià)格都是浪費(fèi)。
但是,如果您是:
(1)想通過(guò)購(gòu)買接觸角測(cè)量?jī)x評(píng)估工藝如Plasma效果,需要重復(fù)性好,精度高。
此種應(yīng)用條件下由于角度值偏低且易出現(xiàn)非軸對(duì)稱圖像。需要考慮采用彩色攝像機(jī)、遮光板技術(shù)、微分頭樣品臺(tái)和鏡頭獨(dú)立調(diào)整二維水平功能(否則極可能看到不接觸線)。這些只有ADSA-RealDrop算法以及相應(yīng)的硬件結(jié)合的真正的接觸角測(cè)量?jī)x才能賦予的功能
(2)通過(guò)購(gòu)買接觸角測(cè)量?jī)x研究新技術(shù),如防指紋效果等
需要采購(gòu)基于ADSA-RealDrop算法,且采用Equation of State算法,評(píng)估油、水兩種接觸角值,并采用潤(rùn)濕性曲線包絡(luò)圖評(píng)估AF鍍膜效果。
(3)研究新材料、發(fā)表論文
需要的真正涉及界面化學(xué)物性測(cè)值的ADSA-RealDrop算法,要求為A.W.Neumann教授的ADSA-P算法(可在google檢索相關(guān)文獻(xiàn)或聯(lián)系我們下載相關(guān)文獻(xiàn))。只有的算法才能揭示表面化學(xué)或界面化學(xué)領(lǐng)域的接觸角及其現(xiàn)象。而圓擬合、橢圓擬合的結(jié)果通常不被人員所接受。
那么,您需要一臺(tái)的接觸角測(cè)量?jī)x。一臺(tái)的接觸角測(cè)量?jī)x在考慮材料的化學(xué)多樣性、表面粗糙度或異構(gòu)性后,應(yīng)該具有:
(1)樣品臺(tái)獨(dú)立調(diào)整水平度功能,為理想的是采用微分頭控制二維光學(xué)水平調(diào)整架;
(2)鏡冰獨(dú)立調(diào)整水平度功能,為理想的是結(jié)合滾動(dòng)角調(diào)整(0.01度要求)和微分頭控制一維水平調(diào)整架(無(wú)滾動(dòng)角平臺(tái)時(shí),應(yīng)為二維水平調(diào)整架)
(3)ADSA-RealDrop算法的軟件,基本要求為ADSA-P算法(軸對(duì)稱條件下測(cè)值)。
(4)紅寶石球檢定和調(diào)整工具而非玻璃標(biāo)定板。(前者可以實(shí)現(xiàn)3D條件的接觸角檢定與修正機(jī)械結(jié)構(gòu)的誤差,如俯視角度等進(jìn)行微調(diào))
對(duì)于高性能的要求,通常需要該接觸角測(cè)量?jī)x提供:
(1)彩色高速攝像機(jī)(超過(guò)400幀/秒),以滿足不同的需求;
(2)平行光源背光系統(tǒng)(同時(shí)提供同軸對(duì)光系統(tǒng)),以提升測(cè)值精度;
這樣您才能夠?qū)崿F(xiàn):
(1)發(fā)表文章時(shí),您可以很自信您的數(shù)據(jù)是符合界面化學(xué)物性測(cè)值的,是可靠的;
(2)測(cè)值的數(shù)據(jù)是可信的,您已經(jīng)具有說(shuō)服別人的工具(紅寶石球工具);
(3)測(cè)值數(shù)據(jù)是可重復(fù)的(通過(guò)檢測(cè)探針液體如蒸餾水的表面張力實(shí)現(xiàn)控制數(shù)據(jù)重復(fù)性的目標(biāo))
(4)您可以實(shí)現(xiàn)一法(ADSA-RealDrop)測(cè)試動(dòng)、靜態(tài),親疏水不同材料的接觸角值,同時(shí)可以得到修正接觸角滯后性的本征接觸角值,表面自由能值。
這樣也就不在為這些問(wèn)題所困擾:
(1)測(cè)試的接觸角圖片有一些看起來(lái)非常好,軟件就是不能分析出一個(gè)結(jié)果;
(2)測(cè)值的接觸角圖片和結(jié)果由于角度值被懷疑而被退稿;
(3)今天的測(cè)值結(jié)果與昨天的接觸角測(cè)值結(jié)果不一致卻找不到原因;
等等
2017年,接觸角測(cè)量?jī)x的技術(shù)發(fā)展還體現(xiàn)為:
(1)2017年,上海梭倫改進(jìn)了接觸角測(cè)量?jī)x或水滴角測(cè)量?jī)x的檢定工具-紅寶石球檢定工具,創(chuàng)新性的引入了千分表作為測(cè)量工具,實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)接觸角測(cè)值結(jié)果以及調(diào)整接觸角測(cè)試機(jī)械結(jié)構(gòu)相結(jié)合的檢定接觸角的目的。從而,將接觸角檢定工具從簡(jiǎn)單的玻璃校準(zhǔn)塊的2D測(cè)值工具到3D時(shí)空的檢定調(diào)校的突破。具體玻璃檢測(cè)塊與紅寶石球檢測(cè)接觸角測(cè)量?jī)x的區(qū)別請(qǐng)參考上海梭倫相關(guān)文獻(xiàn)。
(2)2017年,上海梭倫的接觸角測(cè)量?jī)x在美國(guó)科諾團(tuán)隊(duì)支持下,實(shí)現(xiàn)了2米超遠(yuǎn)距離1uL小水滴的測(cè)值,視野范圍在2米時(shí)仍能夠保持在20mm以內(nèi),圖像放大率與標(biāo)準(zhǔn)接觸角測(cè)量?jī)x的1X相當(dāng)。這樣,真正解決了超大樣品如100寸液晶屏的超低接觸角測(cè)值問(wèn)題。而同樣的測(cè)試要求,在沒(méi)有超遠(yuǎn)距離顯微鏡之前,只能通過(guò)手持便攜式接觸角測(cè)量?jī)x實(shí)現(xiàn)。但是,便攜式接觸角測(cè)量?jī)x以及其他廠家采用的可折疊式光路結(jié)構(gòu)的接觸角測(cè)量?jī)x均是采用了棱鏡結(jié)構(gòu),存在明顯的俯視角度,嚴(yán)重影響到測(cè)值結(jié)果(這個(gè)測(cè)值誤差是由硬件導(dǎo)致的,是非線性的,無(wú)法通過(guò)軟件修正俯視角度)。
(3)彩色攝像機(jī),特別是彩色高速攝像機(jī)應(yīng)用于接觸角測(cè)量?jī)x中,從而使得接觸角測(cè)值的精度提升了一個(gè)臺(tái)階。黑白條件下的接觸角輪廓線附近存在黑、灰、淺灰等過(guò)濾區(qū),而彩色攝像機(jī)時(shí),只有藍(lán)(255值)和灰的分界,測(cè)值精度真正可實(shí)現(xiàn)亞像素級(jí)。
2018年,上海梭倫將在美國(guó)科諾團(tuán)隊(duì)的支持下,堅(jiān)持以技術(shù)創(chuàng)新為戰(zhàn)略,力爭(zhēng)在氣泡法動(dòng)態(tài)界面張力測(cè)值、界面張力三明治效應(yīng)、大尺寸接觸角測(cè)量?jī)x上取得更大的突破,行業(yè)發(fā)展新水平。
我們也愿2018年,采購(gòu)上海梭倫接觸角測(cè)量?jī)x和表面張力儀的公司與2017年采購(gòu)上海梭倫接觸角測(cè)量?jī)x的這些科技股一樣取得股市長(zhǎng)紅!采購(gòu)上海梭倫接觸角測(cè)量?jī)x和表面張力儀的非公司、學(xué)校、科研院所能夠在2018年實(shí)現(xiàn)突破,結(jié)出更多技術(shù)創(chuàng)新成果果實(shí)!