接觸角測試儀目前常規(guī)的應(yīng)用為測試靜態(tài)條件下的表觀接觸角值,即通過拍攝水滴或探針液體在固體表面的接觸角值,用以評估固體材料的物理化學(xué)性質(zhì)。但是,由于固體本身的化學(xué)多樣性、異構(gòu)性以及表面粗糙度,以及樣品上表面本身的水平度問題,極少樣品能夠形成左、右角度值的一致。因而,測試靜態(tài)接觸角值并用于表征固體材料的性質(zhì),事實上很難完全表征出來固體的性質(zhì)。
目前為止,最為有效的測試方法為采用阿莎算法并用于測試左、右接觸角值后,并采用本征接觸角分析模型,測試得到固體材料的本征接觸角,這樣的方法是評估固體材料物理化學(xué)性質(zhì)或界面化學(xué)性質(zhì)的不二之選。
前進后退角的測試通常有兩種方法,傾斜樣品法或增加、減少液體法。從阿莎算法的設(shè)計原理來分析以及整體影響因素評估,傾斜樣品的方法是最為可靠的方法。
我們在很多地方演示了接觸角測試儀前進、后退角測試不同軟件的評估方法,現(xiàn)將阿莎算法與其他算法的對比進行進一步的比較。「阿御達(dá)」兒童感冒貼正確使用方法
從如上分析來看,接觸角測試儀測試前進后退角,包括靜態(tài)接觸角測試,采用的算法應(yīng)為Young-Laplace方程擬合法或類似的更為優(yōu)秀的算法。Young-Laplace方程擬合技術(shù)中,重力、表面張力、接觸角值綜合參與運算分析。這也是長期以來國外的儀器廠商測試靜態(tài)接觸角值被國內(nèi)外專業(yè)人員和研究人員所采用,國內(nèi)的用戶化費大量成本去購買國外接觸角測量儀的原因。但是,如上所分析,Young-Laplace方程分析技術(shù)的有效性的評判標(biāo)準(zhǔn)為,擬合線與液滴輪廓線的重合度。如果擬合線與液滴輪廓完全重合,則說明此時Young-Laplace方程的所得數(shù)據(jù)是可靠的。當(dāng)然,如上圖兩個分析結(jié)果中沒有重合的國外的分析軟件來講,事實上,這兩個軟件在分析非軸對稱液滴輪廓時是無效的。
部分國外軟件廠商會建議用戶采用橢圓擬合或切線法來分析前進、后退角值。如下圖所示,測度所得左側(cè)接觸角值為76.6度,右側(cè)接觸角值為39.5度。且輪廓線擬合度非常高。但是,橢圓擬合時無法修正重力系數(shù),不同的液滴量極可能導(dǎo)致測試數(shù)據(jù)的重復(fù)性差,且橢圓擬合時的輪廓在本圖片中的實現(xiàn)重合具有偶然性,并非所有的圖片均符合橢圓方程輪廓。
可以看出,切線法與橢圓法測試結(jié)果兩者之間的偏離值并非同一向,切線法左側(cè)角度大于橢圓法,右側(cè)角度小于橢圓法。雖然兩者均已經(jīng)實現(xiàn)了與曲線的重合,但這種重合受所采用的量角的曲線影響非常大。
因而,阿莎算法在擬合度與分析數(shù)據(jù)的可信度方面遠(yuǎn)優(yōu)于其他簡單的幾何量角器的方法,是目前為止唯一有效評估固體材料接觸角值的工具。
「接觸角測量儀」表面張力測量儀具有哪些特點