產品目錄 / Product catalog
Measuring method
懸滴法(Pendant DropMethod)
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停滴法(Sessile DropMethod)
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氣泡捕獲法(Captive DropMethod) |
前進后退角(Advancing/RecedingContact Angle)
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滾動角(Roll-off Angle)
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表面自由能(Surface FreeEnergy ) |
接觸角滯后(Contact AngleHysteresis ) |
可潤濕性分析(Wetting Envelopes)
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纖維接觸角(Fiber ContactAngle ) |
Lamella &Menisci ProfileAnalysis Method |
臨界膠束濃度(CMC ) | 界面流變(Interfacial Rheology & Oscillating /Expanding Drop) |
測試原理
本系統通過攝錄下單張或基于時間變化的多張液滴(Drop)或氣泡(Bubble)的圖像,采用亞像素級的圖像識別技術分析所捕捉到的圖像中的關鍵信息如圖像邊緣等,利用有限的如密度、重力加速度、時間等參數,通過復雜的數學分析模型(如圓、橢圓、多項式、插值曲線,特別是Young-laplace方程曲線擬合),將液滴輪廓邊緣曲線與數學模型分析得出的的理論曲線通過特殊圖像曲線擬合技術進行優化分析,進而得出如液-氣表面張力值、液-液界面張力值、固-氣接觸角值、液-液-固三相體系接觸角值等物理化學參數。
我們團隊的核心技術正是在于通過近30年的努力,將Young-laplace方程曲線(ADSA技術)的擬合技術充分應用到界面化學性質的分析中來。
Main Measurement
應用本測試系統得到如下界面化學指標:
→ 表面張力(Surface tension):溫度、濃度組成、時間、壓力、電場等條件下的變化值;
→ 可測試液相(如純液、混合相液體、熔體等)與氣相的表面張力,特別是懸滴法(Pendant drop method)和停滴法(Sessile drop method)對于如(1)膠水、聚合物、樹脂等粘度比較高;(2)以及金屬、煤等需要高溫加熱;(3)采油行業井下高溫高壓作業環境條件模擬等,具有明顯優勢。
→ 界面張力(Interface tension):可用于分析不相溶液-液兩相界面張力值
→ 臨界膠束濃度分析(CMC)
→ 固體表面自由能分析(Surface free energy)以及分量(色散力、極性力、氫鍵力、Lewis酸堿力等)
→ 潤濕行為分析(Wetting Behavior Analysis, wetting envelopes)
動態接觸角(Dynamic contact angle)以及接觸角滯后性分析(Contact angle hysteresis),包括:前進角(advancing contact angle)、后退角(receding contact angle)、滾動角(roll-off angle)以及本征接觸角(thermodynamic intrinsic contact angle)、平衡接觸角(equilibrium contact angle);
鋪展/吸附過程分析如鋪展面積/直徑、液體吸收體積、接觸角、潤濕線等隨時間變化的量;
→ 界面流變(interfacial rheology)性質以及界面彈性系數(surface elasticity)、界面張力弛豫方法(relaxation study)、毛細管靜壓值(hydrostatic pressure)等;
符合標準
→ASTM D 724: Standard Test Method for Surface Wettability of Paper (Angle-of-Contact Method)
→ASTM D 5946-2004: Standard Test Method for Corona-Treated Polymer Films Using Water Contact Angle Measurements
→ISO 15989: Plastics- Film and sheeting - Measurement of water - contact angle of corona-treated films
應用范圍
1, 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、固液體之間或固體黏附特性研究、表面印刷性能的表征、玻璃、塑料或金屬等固體表面浸潤性研究、分析表面改性等等.
2, 應用領域:
可用于如下領域的基礎研究、應用新方法、產品設計以及品質控制等:
- 紙張、紙尿褲、衛生護墊等材料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品質控制、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,表征生物相容性材料(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; - 研發實驗領域:液體或熔體(如聚合物、金屬、煤碳、原油等)的表面/界面張力測試以及基于壓力、溫度、時間、濃度不同條件下的界面化學性質分析;
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輪廓鏡頭 | 普通鏡頭 |
序號 | 振蕩幅度 | 振蕩頻率 |
1 | 2uL | 100Hz |
2 | 10uL | 100Hz |
3 | 10uL | 60Hz |
4 | 20uL | 60Hz |
C601 | C602 | ||||
儀器外觀圖 | |||||
相關型號主題詞 | 標準型影像分析系統 | 型影像分析系統 | |||
硬件配置及指標 | 樣品臺控制 | 水平X移動 |
手動* 行程:100mm 精度:0.1mm
可升級至300mm行程
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自動* 行程:100mm 精度:0.01mm
可升級為300mm行程
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水平Y移動 | |||||
上下Z移動 | 手動 50mm 精度:0.01mm | 手動 50mm 精度:0.01mm | |||
樣品臺旋轉 |
鏡頭與樣品臺同時旋轉 手動*
用于測試前進/后退角/滾動角
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鏡頭與樣品臺同時旋轉 自動*
用于測試前進/后退角/滾動角
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可選購內部旋轉滾動臺 | |||||
水平調整 | 手動千分頭控制微調鈕控制樣品臺水平、整機水平調整、鏡頭水平調整 | ||||
樣品臺 | 100*100mm | 100*100mm | |||
可放置樣品 | 300(W)*∞(L)*50(H)mm | 300(W)*∞(L)*50(H)mm | |||
其他控制 | 針管XY移動 | 行程:12.5mm 精度:0.01mm 焦距以及液滴位置控制 | |||
進液控制Z:移液 | 自動 行程:12.5mm 精度:0.01mm | 自動 行程:12.5 精度:0.01mm | |||
鏡頭水平控制 | 一維俯仰調整 帶鎖死功能 | ||||
配件 |
選購配件:
各種環境腔體(溫度、壓力、濕度等);纖維夾具、薄膜、植物葉片夾具等等,可用于分析纖維或表面不平整樣品的接觸角值。
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進樣器 | 型號 | 自動注射泵 | 自動注射泵 | ||
標配精度 | 0.01mm 20nL(0.02uL) | 0.01mm 20nL(0.02uL) | |||
移液方式 | 自動控制移液操作 | 自動控制移液操作 | |||
針頭 | 可替換針頭進樣針管,包括0.5mm標準針頭、0.9mm粗針頭以及用以測試超疏水材料或膠水對固體材料的接觸角值的0.23-0.3mm不銹鋼細針頭、聚四氟乙烯針頭等 | ||||
成像系統 | 鏡頭 | 工業連續放大鏡頭(6.5:1 Zoom Lens);0.35-4.5X 有效像素:35 -450 pixel/mm;圖像失真率(Optical distortion):0.01%;視野范圍(FOV):0.80*1.07-10.14*13.52;NA值:0.03-0.085(4.5X); | |||
攝像機 | 工業級黑白USB2.0攝像機; 分辨率:752*480(標準視頻WVGA格式);(可選130萬像素、300萬像素、500萬像素或更高清的攝像機);圖像速度:87-340幀/秒;(可選100幀/秒、300幀/秒、1000幀/秒或更高);標準制式圖片格式轉換,無圖像變形;紫外濾鏡(UV) | ||||
光源系統 | 可調亮度單色冷光LED輪廓背景光源,接觸角圖像邊緣更清晰 | ||||
軟件系統 |
SM01:接觸角測試模塊(ADSA-SD)
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5種測試液滴狀態 | 懸滴法(Pendant Drop)、停滴法(Sessile Drop)(2/3態)、氣泡虜獲法(Captive Drop)、插板法、振蕩滴法(oscillating drop)等 | ||
7種接觸角計算方法 | θ/2 法、圓擬合法、橢圓擬合法、真實液滴法合、曲線尺法(切線法)、Spline插值曲線擬合法、Young-Laplace方程擬合法等 | ||||
接觸角數據取得方式:全自動測值和人工修改相結合。按“測試”,軟件自動完成拍照-查找敏感點-計算接觸角值-顯示計算結果,整個過程無須人工干預,以降低人為因素影響 | |||||
接觸角量測技術:數學模型擬合與真實液滴外廓實際量測相結合,解決非對稱圖像測值問題 | |||||
自動曲面修正:上凸曲面、下凹曲面、表面粗糙度修正; | |||||
自動水平線(基線base line)查找技術 | |||||
動/靜態接觸角測試,可測試前進/后退角/傾斜角和滾動角值、平衡接觸角、熱力學本征接觸角值 | |||||
拍攝圖像方法:單張或25幀/秒連續拍攝 更高速度需選購相應速度相機如60幀、100幀、1000幀速度的相機 | |||||
雙軟件觸發技術,可用于測試粉體、紙張以及其他吸水性材料分析時的時間點接觸角取得,也可用于小接觸角測值全過程拍 | |||||
左右接觸角值分別計算與比較功能,軟件自動求取平均接觸角 | |||||
自動生成曲線圖,可實時觀測接觸角的變化情況 | |||||
數據庫管理功能:數據與圖像一一對應,備份、壓縮、導出EXCEL表格,測值以及曲線擬合結果均可保存到導出的圖片上,直觀明了。 | |||||
視頻錄相功能:錄制AVI格式影視圖像,可用于PPT文件制作。 | |||||
自動液滴量、粘附功、一液法表面自由能分析功能,可用于測試薄膜表面張力值,可替代達因筆的測試功能 | |||||
SM02:懸滴法界面張力測試模塊(ADSA-PD)
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真實液滴法(RealDrop™)法Young-Laplace擬合技術分析液-氣及液-液界面張力值 | ||||
基于Young-laplace方程擬合技術的阿莎(ADSA)表面張力/界面張力測試模塊 | |||||
擁有Bashford-Adams(BA)表法以及ADSA-PD兩種分析方法 | |||||
自動實時圖像懸滴法界面張力值 | |||||
SM03:表面自由能及潤濕性分析模塊(SFE&WBA )
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12種表面自由能估算模型,包括:
Equation of State ( Neumann et al. )、Good-Girifalco、Owen-Wendt-Rabel、Simple Fowkes、Extended Fowkes、WU法1-2、Schultz法1-2、Acid-base(Van OSS & Good)、Jhu、Zizman臨界表面張力法等共12種表面自由能估算方法,不但能分析低能固體表面,也能分析高能固體表面,以及他們的分布(色散力、極性力、氫鍵值、路易斯酸堿等)
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潤濕包絡圖/可潤濕性分析(Wetting Behavior Analysis / wetting envelopes) | |||||
300種液體、800個數據的液體庫 | |||||
通用性指標 | 接觸角測試范圍 | 0°<θ<180° | |||
讀值分辨率 | 0.01° | ||||
測試精度 | ±1° (θ/2 法) ±0.1°圓擬合法(Circle Fitting) | ||||
界面張力測試范圍 | 0.001-2000mN/m | ||||
界面張力測試分辨率 | 0.001mN/m | ||||
界面張力測試方法 | Bashford-Adams(BA)表(select plane)、Young-laplace擬合技術(第四代) | ||||
主機尺寸及重量 | 350Wx700Lx600Hmm 23-30kg | ||||
電源 | AC100~240V 50/60HZ |