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【水滴角測量儀】水滴角測量儀設計的誤區(qū)有哪些？

2018-10-19 11:46:34
接觸角測量儀或水滴角測量儀設計的長期以來的最大誤區(qū)：我們真的很難找到固體材料可以實現(xiàn)軸對稱的液滴輪廓的。
自1943年Zisman團隊提出量角器測試接觸角的概念以來，直至20世紀80年代A.W.Neumann教授團隊提出奠定了現(xiàn)代接觸角測量的Young-Laplace方程擬合算法以來，所有的理論假設均是接觸角測量時，液滴形態(tài)是軸對稱的。但是，事實情況卻是，由于：

（1）表面粗糙度；（2）化學多樣性；（3）異構性等因素

【水滴角測量儀】水滴角測量儀設計的誤區(qū)有哪些？

在存在，幾乎沒有一個固體樣品的表面是呈現(xiàn)各個視角條件下是軸對稱的。這就像很難存在絕對光滑的表面一樣。
1、從材料本身來講，很難找到表面不存在粗糙度、化學多樣性或異構性的樣品。而正是由于這些因素的影響，很難出現(xiàn)接觸角液滴從頂視時呈現(xiàn)正圓的圖像。
2、3D接觸角測量是表征材料物理化學性質(zhì)的最好方法。而3D接觸角的最基本的要求是能夠分析接觸角值的左、右區(qū)別。
3、通過阿莎算法（ADSA－RealDrop）對于左、右角度值的評估，可以判斷材料本身的接觸角滯后現(xiàn)象或3D接觸角現(xiàn)象。

4、樣品臺或樣品上表面的傾斜情況同樣會影響液滴左、右角度值的變化。因而，從硬件要求來講，樣品臺面獨立調(diào)整水平的要求度會非常高，而不能夠僅僅通過簡單的四腳調(diào)整水平功能實現(xiàn)樣品臺面的調(diào)整，這個是完全不講科學的做法。

【水滴角測量儀】水滴角測量儀設計的誤區(qū)有哪些？

5、頂視法（ADSA－D）的應用局限性在于無法準確采用哪個位置的直徑或相關參數(shù)估算出邊界條件中的體積值，因而，常規(guī)的平均體積法原則或最小二乘后體積估算原則在分析ADSA－D算法的接觸角值時存在一定的缺陷。ADSA－D是理想條件下的接觸角分析。與常規(guī)的Young-Laplace方程擬合法（軸對稱或ADSA－P）一樣，無法作為現(xiàn)代先進接觸角算法來對待。

6、從目前為止來講，鏡頭俯視以樣品臺面的傾斜均會明顯影響接觸角分析結(jié)果6－9%甚至更高。而二維條件的玻璃校準板無法準確檢測出3D狀態(tài)下的接觸角測量儀器的準確性，同時，大部分接觸角測量儀即使采用了3D紅寶石球工具校準儀器，但由于缺少如上4所提及的樣品臺面以及鏡頭各自獨立的微分頭控制二維水平調(diào)整結(jié)構，因而，這些儀器是根本無法校準。只能是加工成什么精度就是什么精度，且這個精度無從考評，無法保證其他什么。

【水滴角測量儀】水滴角測量儀設計的誤區(qū)有哪些？

綜合如上，我們的結(jié)論很明顯，上海梭倫的接觸角測量儀，嚴格遵循界面化學領域接觸角分析的非軸對稱接觸角原理提出了阿莎算法，并基于阿莎算法，提出的側(cè)視和頂視不同的分析方法，并將測試接觸角的成像歸為采用側(cè)視為主。進而，我們提出了一套包括樣品臺面和鏡頭微分頭二維控制的高精度調(diào)整結(jié)構、彩色高速攝像機、紅寶石檢定工具等等硬件結(jié)構的最基本的解決方案。這個方案是目前為止比較科學、合理、先進的測量接觸角，甚至是3D接觸角的方案。   【接觸角測量儀】接觸角測量儀或水滴角測量儀的應用包括哪些？
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