Medidor de ángulo de contactoEs un instrumento óptico de precisión que analiza las propiedades de humectación de la superficie sólida, la energía de la superficie y la interacción de la interfaz midiendo el ángulo de contacto formado por el líquido en la superficie sólida. es ampliamente utilizado en Ciencias de materiales, ingeniería química, biomedicina, fabricación electrónica y otros campos. es una de las herramientas centrales para evaluar las Características de la superficie de los materiales.

Su principio de funcionamiento se basa en el "fenómeno de humectación": cuando una gota de líquido (como agua destilada, etanol) cae sobre una superficie sólida, la interfaz entre el líquido y el sólido, el líquido y el gas forma un ángulo específico, es decir, el "ángulo de contacto". El tamaño del ángulo de contacto refleja directamente la capacidad de humectación de la superficie sólida: por lo general, cuando el ángulo de contacto es inferior a 90 °, el líquido se puede extender en la superficie sólida, lo que indica que la superficie sólida es hidrofílica (como la superficie de vidrio hidrofílico); Cuando el ángulo de contacto es superior a 90 °, el líquido se acumula en forma esférica, lo que indica que la superficie sólida es escasa (como la superficie hidrofóbica del loto y la superficie de recubrimiento impermeable).

　　Medidor de ángulo de contactoPasos de operación detallados:

I. preparación y calibración del equipo

Control ambiental

Coloque el instrumento en un ambiente experimental seco y sin viento para evitar que el flujo de aire interfiera con la forma de las gotas.

Mantener la temperatura ambiente estable (por ejemplo, 23 ± 2 ° c) y controlar la humedad en 50 ± 5% rh, reduciendo el impacto de las fluctuaciones ambientales en los resultados de la medición.

Iniciación del dispositivo

Conecte la fuente de alimentación y active el software de análisis especial para ajustar la intensidad de la iluminación a un campo de visión claro y sin deslumbramiento a través de la perilla de la fuente de luz.

Utilice un medidor de nivel para calibrar la Plataforma de carga para asegurarse de que las gotas no se vean perturbadas por la inclinación cuando se formen.

Instrumentos de calibración

Calibrar con una superficie estándar (como el politetrafluoroetano con un ángulo de contacto conocido) o una muestra estándar, ajustando la posición y la distancia focal de la fuente de luz, la Cámara para garantizar una imagen clara y una medición precisa del ángulo.

Calibración cero: en estado sin muestra, ajuste el software para que el ángulo de contacto se muestre a 0 °.

II. preparación de muestras y líquidos

Tratamiento de muestras

Sólido en bloque: cortar en una superficie plana de 2 cm x 2 cm, sumergir un paño sin polvo en alcohol isopropílico y limpiarlo y secarlo naturalmente.

Material de película delgada: cortado en una especificación de 5cm × 5cm, fijado en el Centro de la lámina de vidrio a través de cinta adhesiva de doble Cara.

Muestra de polvo: se utiliza una prensa especial de tabletas para mantenerse a una presión de 10 Mpa durante 30 segundos para hacer un disco denso de 13 MM de diámetro.

Muestras fáciles de absorber la humedad: completar la prueba en una caja seca con humedad inferior al 40% para evitar cambios en el Estado de la superficie.

Preparación líquida

Elija los líquidos adecuados para la prueba (como el agua desionizada, el diyoduro de J - alcano) para asegurarse de que sus propiedades y temperaturas son adecuadas para las mediciones necesarias.

Utilice una microjeringa o un dispensador de gotas para absorber el líquido y descartar el aire dentro del tubo de la aguja (por ejemplo, exprimir el pistón con la aguja hacia arriba) para evitar que el volumen de la gota sea inexacto.

3. instalación de muestras y parámetros de ajuste

Colocación de muestras

Fije la muestra en la encimera del probador y ajuste la posición utilizando el método de posicionamiento de tres puntos para garantizar que el punto de caída de líquido se encuentre en el centro del campo de visión y mantenga una distancia segura de más de 5 mm del borde de la muestra, evitando efectos de borde.

Configuración de parámetros

Los parámetros de prueba se establecen a través de un panel de instrumentos o una interfaz de software, como el volumen de gotas (generalmente 0,6 - 1,0 μl), el tiempo de medición, la temperatura y humedad ambiente, etc.

Seleccione los métodos de medición (como el método de caída del asiento y el método de burbuja cautiva) y ajuste la distancia focal de la Cámara y el brillo de la apertura para garantizar que el contorno de la gota sea claro y no haya distorsión en zigzag.

IV. generación de gotas y captura de imágenes

Generación de gotas

Se utilizan microjeringas o distribuidores de gotas para formar gotas en la superficie de la muestra.

Girar la cabeza de micron en el sentido de las agujas del reloj para avanzar en el pistón, suspender cuando el volumen de la gota alcanza el valor establecido, la gota debe presentar una corona esférica regular, y la interfaz líquido - gas es clara y no hay gotas satelitales.

Transferencia de gotas

Levantar lentamente la Plataforma de carga (la velocidad se controla en 0,5 mm / s) hace que la gota entre en contacto con la superficie de la muestra, bajar inmediatamente la Plataforma de carga después del contacto hasta que la gota termine q y se separe de la aguja, este proceso debe completarse en 8 segundos para evitar que la gota se evapore.

Captura de imágenes

La operación de congelación de la imagen se completa dentro de los 10 segundos posteriores al contacto de la gota con la muestra para garantizar que la imagen sea clara y de alta resolución para el análisis posterior.

V. medición del ángulo de contacto y análisis de datos

Medición del ángulo

Modo totalmente automático: el software identifica automáticamente los puntos de contacto en tres fases y genera curvas de ajuste para calcular el ángulo de contacto, adecuado para muestras con uniformidad superficial superior al 95%.

Modo manual: utilice un cursor cruzado para marcar las coordenadas izquierda, derecha y vértice de la gota a su vez, y el sistema calculará automáticamente el ángulo de la línea de corte, que es adecuado para materiales heterogéneos con rugosidad superficial ra > 0,8 micras.

Prueba de ángulo de contacto dinámico (opcional)

Activar la función de mesa de inclinación automática, girar la Mesa de carga a una velocidad de 0,5 ° / s, registrar simultáneamente la curva de cambio del ángulo de avance y el ángulo de retroceso, y el criterio para determinar el ángulo de rodadura es el ángulo crítico cuando la gota comienza a deslizarse.

Registro de resultados

Registrar los resultados de la medición, incluidos los valores del ángulo de contacto, las condiciones de prueba (como temperatura, humedad), la información de la muestra, etc.

Generar informes o guardar datos para futuras referencias según sea necesario, y la trazabilidad de los datos debe cubrir los registros de temperatura y humedad ambiental y la información del lote de muestras.

VI. limpieza y mantenimiento

Limpieza de instrumentos

Una vez finalizada la prueba, limpie la superficie del instrumento con algodón limpio o toallas de papel para asegurarse de que no haya residuos.

Para los instrumentos que han probado reactivos orgánicos, es necesario lavarlos por ultrasonido con alcohol propano durante 5 minutos y luego soplar el interior de la aguja con nitrógeno.

Mantenimiento de instrumentos

Mantener regularmente el instrumento de acuerdo con las recomendaciones del fabricante, incluyendo comprobar el Estado de funcionamiento de la fuente de luz, la Cámara y otros componentes, así como realizar las calibraciones y ajustes necesarios.

Antes de apagar el equipo, ejecute el procedimiento de autoinspección para confirmar que la tasa de atenuación de la intensidad de la fuente de luz es inferior al 0,5% / mes, la desviación de nivel de la Plataforma de carga es inferior a 0,02 ° y la tasa de deterioro de los píxeles CC es inferior al 0001%.