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具体应用领域举例︰

1、金属焊接过程中，检测焊剂对金属的附着力︰

2、印刷行业油墨，金属，纸张之间的附着力︰

3、粘接剂与固体间的粘接程度研究︰

4、航天工业空中雨雾对飞机基体的润湿程度检测︰

5、军事科学中弹片在空气中与雨雾接触角的测定︰

6、石油开采过程中，注人添加剂与原油中固体前进角，后退角的测定︰

7、纳米材料与不同活性集问润湿性的测定、研究︰

8、铝箔亲水角的测定︰

总之，该体器应用范围之广泛不能在此一一举例。

仪器参数

接触角测量范围：0-180°
接触角测量精度：±0.1°
表界面张力测量范围：0-1000mN/m；测量精度：0.01 mN/m
高精度自动滴液系统：高精密工业微量注液泵；滴液精度：0. 1μl

光学系统：0.7X-0.5X高清晰卡位变倍镜头

视频系统：USB3.0摄像机+PC软控40帧/秒（可选100帧/秒、300帧/秒、1000帧/秒或更高）

接触角专业测量方法

座滴法（sessile drop）;

薄膜法（lamella method）;

掳泡法（Captive bubble method）;

包覆纤维法（wetted fiber）;

纤维座滴法（sessle fiber drop）;

软件概述

接触角多元化分析方式：全自动拟合法，半自动拟合法，手动水平测量，手动斜面测量，宽高测量法，凹凸面测量法，人工切线法等
多元化软件计算方法：圆环拟合法(40度以下)；椭圆拟合法(40-120度)；Young-Lapalacer拟合法(120度以上)
表面自由能计算：Fowks法，OWRK法，ZismanPlot法，EOS法（软件中预装部分液体数据库，可自行建立液体性能参数）

具体应用领域举例︰

1、金属焊接过程中，检测焊剂对金属的附着力︰

2、印刷行业油墨，金属，纸张之间的附着力︰

3、粘接剂与固体间的粘接程度研究︰

4、航天工业空中雨雾对飞机基体的润湿程度检测︰

5、军事科学中弹片在空气中与雨雾接触角的测定︰

6、石油开采过程中，注人添加剂与原油中固体前进角，后退角的测定︰

7、纳米材料与不同活性集问润湿性的测定、研究︰

8、铝箔亲水角的测定︰

总之，该体器应用范围之广泛不能在此一一举例。

仪器参数

接触角测量范围：0-180°
接触角测量精度：±0.1°
表界面张力测量范围：0-1000mN/m；测量精度：0.01 mN/m
高精度自动滴液系统：高精密工业微量注液泵；滴液精度：0. 1μl
接触角高精密仪器校准片：德国原装进口接触角角度校准标准片3°5°8° 60°90°120°115°

接触角专业测量方法

座滴法（sessile drop）;

薄膜法（lamella method）;

掳泡法（Captive bubble method）;

包覆纤维法（wetted fiber）;

纤维座滴法（sessle fiber drop）;

软件概述

接触角多元化分析方式：全自动拟合法，半自动拟合法，手动水平测量，手动斜面测量，宽高测量法，凹凸面测量法，人工切线法等
多元化软件计算方法：圆环拟合法(40度以下)；椭圆拟合法(40-120度)；Young-Lapalacer拟合法(120度以上)
表面自由能计算：Fowks法，OWRK法，ZismanPlot法，EOS法（软件中预装部分液体数据库，可自行建立液体性能参数）

在接触角测量仪器采购中，常遇到有客户笼统提到要具备测量动态接触角的功能。其实在测量实践中，动态接触角的测量也有细分：

一、测量不容易挥发的液体在固体表面随时间变化的动态接触角，比如电力部门测量绝缘油在绝缘子等材质表面随时间变化的铺展润湿性。这种测量需要用到上海中晨生产的JC2000系列接触角测量仪上的自动连续拍摄功能，拍摄间隔1～3600秒，用户可自行设定。（悬滴法测量液体表面张力时也可以使用自动连续拍摄功能以提升测量可靠性）。这种测量上海中晨各系列接触角测量仪的标准型即可实现，无需增加付费选配件。

二、测量容易挥发的液体在固体表面随时间变化的动态接触角、或者液体在固体表面上方垂直滴落以及撞击固体表面变形和铺展过程。这种测量需要用到上海中晨生产的JC2000系列接触角测量仪上的高速摄影功能，拍摄速度默认为25帧/秒。这种测量上海中晨各系列接触角测量仪的标准型即可实现，无需增加付费选配件。

三、进液法/退液法测量液体在固体表面的前进角/后退角，这种测量上海中晨各系列接触角测量仪的标准型即可实现，无需增加付费选配件。

四、插板法测量固体垂直进入液面的浸润角，比如电镀行业，这种测量需要在标准型基础上添加上海中晨付费选配件－垂直夹具。

五、转落法测量滚动角/前进角/后退角，比如测量汽车玻璃经过表面处理后转动多少倾角上面的雨水会自行滑落，这种测量需要在标准型基础上添加上海中晨付费选配件－360度垂直旋转样品平台或者整体旋转机构。

       目前使用光学接触角测量仪测量动态接触角的方法有倾斜台法、离心转台法和加液/减液法三种。

       DY种方法是倾斜台法又称斜板法。实验是将一个液滴置于待测的样品表面后，利用倾斜台缓慢地倾斜样品表面，同时跟踪并记录液滴形状、接触角和位置的变化。倾斜刚开始时液滴不一定发生移动，但是形状会发生变化，使得下方的接触角不断地增大，而上方的接触角则不断地变小，当表面倾斜到一定角度时，液滴开始发生滚动或滑动，此时液滴下方三相接触点发生运动之前对应的接触角就是ZD前进角，而液滴上方三相接触点发生运动之前对应的接触角就是最小后退角。当液滴整体刚刚开始发生滚动（滑动）时的表面倾斜角，就叫滚动角（滑动角）。

       使用倾斜台法测量动态接触角的特点是不仅能测量到前进角和后退角变化的全过程，而且能得到液滴在材料表面上的滚动角。

       第二种方法是离心转台法又称滞留力天平法，实验是将一个液滴置于待测的样品表面后，利用离心转台使液滴沿着圆周转动，同时跟踪并记录液滴形状、接触角和位置的变化。随着转速的不断增加，液滴整体受到的离心力越来越大，液滴开始发生形状变化，并且顺着旋转半径的方向在材料表面上滑动的趋势越来越明显，直到发生滑动。在形状变化过程中外侧的接触角不断地增大，而内侧的接触角则不断地变小，当转速达到一个临界值时，液滴开始发生整体滑动，此时液滴外侧三相接触点发生运动之前对应的接触角就是ZD前进角，而液滴内侧三相接触点发生运动前对应的接触角就是最小后退角。根据转速和半径计算得到的离心力就等于液滴在材料表面上的滞留力。

       使用离心转台法测量动态接触角的特点是不仅能测量到前进角和后退角变化的全过程，而且能得到液滴在材料表面上的滞留力。这个方法不仅适用于疏水材料也适用于亲水材料。 

       第三种方法是加液-减液法又称注液-吸液法，实验是将一个液滴置于待测的样品表面后，把注射针插入液滴内部，缓慢的注射液体使液滴体积增大到一定数值，之后再缓慢的回吸液体使液滴体积减小到一定数值，同时跟踪并记录液滴形状、接触角和位置的变化。在液体注射过程中两侧的接触角不断地增大，直到三线接触点发生移动时的亚平衡状态。而在回吸液体的过程中两侧的接触角则不断地变小，直到三线接触点发生移动时的亚平衡状态。如果液体注射和回吸的速度足够缓慢，三相接触点运动处于一个亚平衡状态，此时得到的接触角分别为ZD前进角和最小后退角。

       使用加液-减液法测量动态接触角的特点是能测量到前进角和后退角变化的全过程，而且不需要额外的特殊附件，投资较低。缺点是液滴形状会受到注射针的影响而导致接触角计算的误差。

      广义的润湿是指表面上一种流体被另一种流体取代的过程。在通常情况下润湿是指在固 体表面上空气被水或其他液体取代的过程。为了评价材料表面的润湿性，我们可以采用测量 液体在固体材料表面上接触角的方法。 

      在材料表面上附着的液滴会呈现出一定形状，这个形状取决于固体-液体-气体各界面之 间的张力平衡。1805 年 Thomas Young 首先提出了一个方程描述这个平衡态。

图 1 Young 方程 

      就接触角的数值而言，接触角越小说明固体表面越容易被液体润湿，接触角越大说明固 体表面越难被液体润湿。 

      对于理想的固体表面，当液滴在表面达到力学平衡后，只有一个符合 Young 方程的接触角值。然而，实际上材料表面都是非理想的，材料表面会有一定的粗糙度，材料表面的化学性质不均一甚至被污染，所以必然会出现接触角滞后的现象。所谓接触角滞后就是指液滴在 润湿材料表面的过程中，所呈现出的接触角不断变化的现象。在真实条件下测量出的接触角 值总是在处于Z大前进角和Z小后退角之间的一个数值。

      由于以上提到的原因，我们知道接触角的测量结果是和液滴形成的过程直接相关的，液 滴形状大小的变化和三相接触线的运动会直接反应到前进角和后退角的测量结果上。在某些 材料表面上测量前进角和后退角的差值甚至达到 90°以上。测量动态接触角能够定量的描 述接触角滞后的现象，为液体在实际材料表面上的润湿研究提供了有力的方法。 

      在接触角测量的专业领域，大家普遍认为单纯测量静态接触角不足以表征材料表面的润湿特性，只有通过测量包括前进接触角和后退接触角值在内的动态接触角才能为表征待测体 系的润湿特性提供更完整的信息。测量实际材料表面上的接触角也比估算理想表面上的接触角更有意义。

      目前使用光学接触角测量仪测量动态接触角的方法有倾斜台法、离心转台法和加液/减 液法三种。

      diyi种方法是倾斜台法又称斜板法。实验是将一个液滴置于待测的样品表面后，利用倾 斜台缓慢地倾斜样品表面，同时跟踪并记录液滴形状、接触角和位置的变化。倾斜刚开始时 液滴不一定发生移动，但是形状会开始发生变化，使得下方的接触角不断地增大，而上方的 接触角则不断地变小，当表面倾斜到一定角度时，液滴开始发生滚动或滑动，此时液滴下方 三相接触点发生运动之前对应的接触角就是Z大前进角，而液滴上方三相接触点发生运动之 前对应的接触角就是Z小后退角。当液滴整体刚刚开始发生滚动（滑动）时的表面倾斜角， 就叫滚动角（滑动角）。

图 2 倾斜台法测量动态接触角和滚动角 

      使用倾斜台法测量动态接触角的特点是不仅能测量到前进角和后退角变化的全过程，而 且能得到液滴在材料表面上的滚动角。

      第二种方法是离心旋转台法又称滞留力天平法，实验是将一个液滴置于待测的样品表面 后，利用离心旋转台使液滴沿着圆周转动，同时跟踪并记录液滴形状、接触角和位置的变化。 随着转速的不断增加，液滴整体受到的离心力越来越大，液滴开始发生形状变化，并且顺着 旋转半径的方向在材料表面上滑动的趋势越来越明显，直到发生滑动。在形状变化过程中外 侧的接触角不断地增大，而内侧的接触角则不断地变小，当转速达到一个临界值时，液滴开 始发生整体滑动，此时液滴外侧三相接触点发生运动之前对应的接触角就是Z大前进角，而 液滴内侧三相接触点发生运动前对应的接触角就是Z小后退角。根据液滴体积、转速和旋转 半径计算得到的离心力就等于液滴在材料表面上的滞留力。

上图从左至右转速和离心力逐渐增加

图 3 离心转台法测量动态接触角 

使用离心转台法测量动态接触角的特点是不仅能测量到前进角和后退角变化的全过程，而且能得到液滴在材料表面上的滞留力。这个方法不仅适用于疏水材料也适用于亲水材料。 

      第三种方法是加液-减液法又称注液-吸液法，实验是将一个液滴置于待测的样品表面后， 把注射针插入液滴内部，缓慢的注射液体使液滴体积增大到一定数值，之后再缓慢的回吸液 体使液滴体积减小到一定数值，同时跟踪并记录液滴形状、接触角和位置的变化。在液体注 射和回吸过程中两侧的接触角不断地变化，三线接触点同时发生移动。如果液体注射和回吸 的速度足够缓慢，三相接触点运动接近一个亚平衡状态，过程中可以得到Z大前进角和Z小后退角。

图 4 加液-减液法测量动态接触角 

      使用加液-减液法测量动态接触角的特点是能测量到前进角和后退角变化的全过程，而 且不需要额外的特殊附件，投资较低。缺点是液滴形状会受到注射针的影响而导致接触角计算的误差。

（来源：北京东方德菲仪器有限公司）

       目前使用光学接触角测量仪测量动态接触角的方法有倾斜台法、离心转台法和加液/减液法三种。

       DY种方法是倾斜台法又称斜板法。实验是将一个液滴置于待测的样品表面后，利用倾斜台缓慢地倾斜样品表面，同时跟踪并记录液滴形状、接触角和位置的变化。倾斜刚开始时液滴不一定发生移动，但是形状会发生变化，使得下方的接触角不断地增大，而上方的接触角则不断地变小，当表面倾斜到一定角度时，液滴开始发生滚动或滑动，此时液滴下方三相接触点发生运动之前对应的接触角就是ZD前进角，而液滴上方三相接触点发生运动之前对应的接触角就是最小后退角。当液滴整体刚刚开始发生滚动（滑动）时的表面倾斜角，就叫滚动角（滑动角）。

       使用倾斜台法测量动态接触角的特点是不仅能测量到前进角和后退角变化的全过程，而且能得到液滴在材料表面上的滚动角。

       第二种方法是离心转台法又称滞留力天平法，实验是将一个液滴置于待测的样品表面后，利用离心转台使液滴沿着圆周转动，同时跟踪并记录液滴形状、接触角和位置的变化。随着转速的不断增加，液滴整体受到的离心力越来越大，液滴开始发生形状变化，并且顺着旋转半径的方向在材料表面上滑动的趋势越来越明显，直到发生滑动。在形状变化过程中外侧的接触角不断地增大，而内侧的接触角则不断地变小，当转速达到一个临界值时，液滴开始发生整体滑动，此时液滴外侧三相接触点发生运动之前对应的接触角就是ZD前进角，而液滴内侧三相接触点发生运动前对应的接触角就是最小后退角。根据转速和半径计算得到的离心力就等于液滴在材料表面上的滞留力。

       使用离心转台法测量动态接触角的特点是不仅能测量到前进角和后退角变化的全过程，而且能得到液滴在材料表面上的滞留力。这个方法不仅适用于疏水材料也适用于亲水材料。

       第三种方法是加液-减液法又称注液-吸液法，实验是将一个液滴置于待测的样品表面后，把注射针插入液滴内部，缓慢的注射液体使液滴体积增大到一定数值，之后再缓慢的回吸液体使液滴体积减小到一定数值，同时跟踪并记录液滴形状、接触角和位置的变化。在液体注射过程中两侧的接触角不断地增大，直到三线接触点发生移动时的亚平衡状态。而在回吸液体的过程中两侧的接触角则不断地变小，直到三线接触点发生移动时的亚平衡状态。如果液体注射和回吸的速度足够缓慢，三相接触点运动处于一个亚平衡状态，此时得到的接触角分别为ZD前进角和最小后退角。

       使用加液-减液法测量动态接触角的特点是能测量到前进角和后退角变化的全过程，而且不需要额外的特殊附件，投资较低。缺点是液滴形状会受到注射针的影响而导致接触角计算的误差。  

       在接触角测量的专业领域，大家普遍认为单纯测量静态接触角不足以表征材料表面的润湿特性，只有通过测量包括前进接触角和后退接触角值在内的动态接触角才能为表征待测体系的润湿特性提供更完整的信息。测量实际材料表面上的接触角比估算理想表面上的接触角更有意义。

      目前使用光学接触角测量仪测量动态接触角的方法有三种：

       一、斜板法，实验是将一个液滴置于待测的样品表面后，利用倾斜台缓慢地倾斜样品表面，同时跟踪并记录液滴形状、接触角和位置的变化。

       二、离心旋转台法（即滞留力天平法），实验是将一个液滴置于待测的样品表面后，利用离心旋转台使液滴沿着圆周转动，同时跟踪并记录液滴形状、接触角和位置的变化。

       三、加液-减液法，实验是将一个液滴置于待测的样品表面后，把注射针插入液滴内部，缓慢的注射液体使液滴体积增大到一定数值，之后再缓慢的回吸液体使液滴体积减小到一定数值，同时跟踪并记录液滴形状、接触角和位置的变化。

       三种方法测量动态接触角的特点总结如下：

       斜板法测量动态接触角的特点是不仅能测量前进角和后退角变化的全过程，而且能得到液滴在材料表面上的滚动角。

       滞留力天平法测量动态接触角的特点是不仅能测量到前进角和后退角变化的全过程，而且能得到液滴在材料表面上的滞留力。这个方法既适用于疏水材料也适用于亲水材料。

       加液-减液法测量动态接触角的特点是能测量到前进角和后退角变化的全过程，而且不需要额外的特殊附件，投资较低，缺点是液滴形状会受到注射针的影响而导致接触角计算的误差。

KRÜSS接触角测试仪（Contact Angle Tester）是一款应用于表面清洁度检测、表面处理效果评价和液体润湿程度评估的入门级接触角测量仪，可以进行静态接触角测量及根据以下模型测定表面自由能：Owens/Wendt/Rabel/Kaelble(OWRK),Fowkes,Extended Fowkes,Van Oss & Good (Acid-Base),Wu, Zisman,Equation of State。

接触角测量范围：0~180° 精度：±0.1°

最大可测样品体积：306x∞x69mm（WxDxH）

样品台尺寸：105x105mm（WxD）

样品台可Z轴方向手动移动

多种相机速度灵活可选，最高2300fps

最大分辨率 1920×1200Pixel

采用变焦6.5倍高清镜头

软件部分：ADVANCE通过模块化窗口可以呈现简便快捷的操作界面，可根据需求自主编程，实现自动化测量。全新算法让软件对于图形的识别迅速而准确，不仅能有效消除背景干扰，也能让用户自主选择可识别区域。软件也可实现自动录制，有效防止有价值信息丢失。一目了然又极易上手，ADVANCE软件将成为您科研之路的帮手。

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