3D接觸角測量儀是美國科諾提出的全新接觸角測試?yán)砟睿⑶?,授?quán)上海梭倫在中國地區(qū)申請了專利。作為全新的接觸角測量理念,3D接觸角與常規(guī)的接觸角測量的區(qū)別在于常規(guī)的接觸角測量儀通常測試的是側(cè)視條件下某一個隨機的角度條件下的接觸角值。相對于整個液滴3D結(jié)構(gòu)來講,常規(guī)的接觸角測試儀僅僅測試了特定視角條件下的接觸角值。而如果固體的表面存在化學(xué)多樣性、異構(gòu)性以及表面粗糙度時,那么事實情況下98%樣品各側(cè)視角度條件下的接觸角值事實上呈現(xiàn)出如下圖所示的形貌,即在頂視條件下,液滴的輪廓呈現(xiàn)出不規(guī)則的情況。
3D接觸角頂視條件時的形貌圖
第三代的技術(shù)為Young-Laplace方程擬合技術(shù),通過分析輪廓圖像,將液滴輪廓因子Bond系數(shù)通過選點選面的方式標(biāo)定后,再擬合Young-Laplace方程。本方法通常情況下參考于超疏水材料且表面不存在粗糙度,均勻性很好的,沒有異構(gòu)性的樣品而言,Young-Laplace方程是有效的。這與是德國儀器與中國儀器的技術(shù)核心區(qū)別所在。
第四代的技術(shù)為阿莎算法ADSA算法,目前的ADSA-RealDrop通過修正左、右角度值不同的重力系數(shù)(如傾斜的條件下),基于ADSA-NA技術(shù)進行優(yōu)化。過程中,通過雙次迭代的技術(shù),無需標(biāo)定Bond系數(shù)擬合曲線,直接計算得到相應(yīng)的接觸角值、表面張力值以及修正的重力系數(shù)值。
第二、3D接觸角測量儀的應(yīng)用更符合實際:
(1)3D接觸角測量值如果出面各位置角度值偏差小于2度,說明材料的性質(zhì)比較穩(wěn)定。相當(dāng)于3D接觸角測量儀比常規(guī)的接觸角測量儀在測值的準(zhǔn)確性方面由于測試視角的多向性而提升了精度外和可靠性之外,額外的可以分析得出材料的性質(zhì)與均勻度。
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