晟鼎精密仪器分析：接触角与表面张力、表面自由能的关系

接触角与表面张力与表面自由能：

表面上一种液体被另一种液体取代的过程称为润湿，在一般的生产实践中，润湿是指固体表面上的气体被液体取代，固体的表面被液体润湿后，就象一滴水滴在固体表面，便形成了气-液，气-固，液-固三个界面，三个界面的叫接触角，通常把有气相组成的界面叫做表面，即把气-液界面叫做液体表面，气-固界面叫做固体表面，印刷过程中，油墨，润湿液的传递过程实质就是润湿过程。

液体表面或固体表面的分子与其内部分子的受力情形是不同的，以液体为例，处于液体内部的分子，四周被同类分子所吸引，受周围分子的引力是对称的，因而相互抵消，合力为零。处于液体表面的分子，由于液体分子密度远大于气相的分子密度，致使合力不再为零，表面分子所受到的不平稳的合力，促使液体尽量收缩其表面，由于在体积一定的几何形体中球体的表面积，液体都具有自动收缩其表面成为球形的趋势。

全自动水滴角测试仪软件组成：运行环境WinXP系统

产品随机配送的光盘中，一般包括以下内容：

图像卡驱动程序；

接触角测定仪应用程序；

接触角测定仪操作指南。

全自动水滴角测试仪技术指标：

1. 测试分辨率：0.01°

2. 测试精度： 0.1°

3、光学系统：

（1）成像：标准CCD摄像机和连续变倍显微镜镜头；

（2）光源：可调亮度单色冷光LED背光光源，图像中液滴边缘分辨更清晰；

（3）指标：快拍摄25帧/秒，显微镜放大率0.7-4.5倍连续变倍，成像分辨率55piexl/mm~315piexl/mm，水平分辨率750线。

4、测试方式：悬滴法、座滴法（静滴法）、转落法、插入法

5、接触角分析方法：θ/2法、自动分析法

6、拍摄图像方法：单张拍摄、连续间隔拍摄（慢存）、连续拍摄（快存）

7、接触角测试范围：0<θ<180° 图象分辨率： 768×576×24位；

8. 主机外形尺寸： 560×200×360mm

整体倾斜接触角测量仪：SDC350  主要适用于研究液体在固体表面的润湿性，疏水性。液滴在表面滚动的难易程度可以用滚动角来评价，它是指固体表面缓慢倾斜时放置在表面上的液滴在重力作用下开始移动时的临界倾斜角，当液滴旋转在倾斜的固体表面上时，如果没有接触角滞后，液滴将在重力作用下滚动，然而实际的固体表面通常都存在着接触角滞后，因而会产生一个对抗重力的作用，可以使液滴停留在表面上。

应用实例

· 冶炼厂、冶金过程研究: 在熔炼期间，应尽可能减少液态金属或熔渣对炉壁的附着，使用DSDC1500测量接触角可判断润湿程度是否满足。

· 玻璃生产优化处理: 玻璃和耐火砖之间的非期望反应导致材料疲劳，随时间变化的接触角提供了关于这种反应发生程度的信息。

· 珐琅镀层工艺开发: 在加工过程中，珐琅镀层对载体材料的润湿必不可少，而小的接触角是具有良好润湿性能构想的先决条件。

· 陶瓷品质控制和研发: 以时间和温度的变化观察记录生坯的情况——从锥形或圆柱形逐渐变平。

· 化石燃料和生物质燃烧过程优化: 燃烧过程留下的灰渣可在反应器壁上附着一层***涂层。根据ASTM D 1857执行的灰锥测试有助于优化反应器控制。