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液滴的秘密:PGX+接觸角測量儀,精準(zhǔn)揭示材料表面特性

時間:2024/2/29閱讀:10693
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在追求理解材料潤濕性的過程中,無論您是在研究瓦楞紙的表現(xiàn),還是太陽能電池的特性,深入了解材料的表面張力不可忽視。接觸角,即液滴與固體表面相交的角度,是解讀這一潤濕性的關(guān)鍵工具。通過接觸角測量,我們能夠迅速、非侵入性地確定液滴的表面張力,從而揭示液體在表面上的吸附和展開行為。

然而,在深入討論接觸角測量儀的應(yīng)用之前,了解表面的污染、粘附、表面能以及可印性等方面的詳細(xì)信息同樣重要。在這一過程中,接觸角測量儀成為一項關(guān)鍵的測試和檢測解決方案。便捷的接觸角測量設(shè)備提供了一種非破壞性的測試方法,通過測量液滴在表面上的接觸角,提供了解材料特性的有力工具。

從接觸角測量儀的應(yīng)用出發(fā),工業(yè)物理將帶您深入探討,如何利用這一技術(shù)來深入了解材料的潤濕性,并提供快速而精準(zhǔn)的測試結(jié)果。在工業(yè)應(yīng)用中,這些測量結(jié)果對于確保材料的質(zhì)量、性能以及可靠性至關(guān)重要。

 

什么是接觸角測量儀?及其工作原理

 

接觸角測量儀,有時也稱為表面張力計,用于測量涂料、清漆等液體的表面張力。不過,之所以它們也經(jīng)常被稱為接觸角接觸角測量儀,是因為它們在使用接觸角法確定表面的潤濕性時具有額外的應(yīng)用。

接觸角測量儀使用接觸角法定量測量表面潤濕性。接觸角法用于測量表面張力,即液滴與固體表面相遇的角度,通常通過液滴的形狀進(jìn)行測量。

不同表面張力導(dǎo)致水滴形狀的差異。通常,表面層的內(nèi)聚力使水滴呈球形。然而,液滴也容易發(fā)生形變,研究這些變形可以揭示有關(guān)表面張力的信息。表面張力較低的液體通常會迅速蒸發(fā),而表面張力較高的液體則蒸發(fā)速度較慢。

我們可以檢查氣體、液體和固體相交的三相邊界,以確定形成的角度。這為液體對固體的潤濕提供了幾何定義,并可以用楊氏方程表達(dá):γSV = γSL+ γLV cosθ。

其中:

θ 是接觸角,即液滴與固體表面的交點處形成的角度。

γLV是液體與氣體(大氣)之間的表面張力。

γSV是固體與氣體(大氣)之間的表面張力。

γSL是固體與液體之間的表面張力。

這個方程表達(dá)了液滴在固體表面上的靜態(tài)平衡條件。在平衡狀態(tài)下,表面張力的合力使得接觸角保持穩(wěn)定。該方法還測量了固體表面的特性表面自由能(SFE)和表面張力。液體的表面張力相當(dāng)于固體的SFE,而接觸角可以用于確定兩者。在此測試中使用的探針液體可能會影響結(jié)果,因此設(shè)置接觸角測量儀以記錄測試中使用的材料是至關(guān)重要的。

 

如何使用接觸角測量儀測量表面張力?

 

要使用接觸角測量儀執(zhí)行動態(tài)測試,如測量表面張力或表面潤濕性,首先需要將參數(shù)輸入接觸角測量儀,包括液滴大小、沉積方法、啟動延遲和采樣率。然后,可以將接觸角測量儀直接放在樣品表面上,并設(shè)置使用其內(nèi)置攝像頭拍攝一系列照片。一旦照片被拍攝,接觸角測量儀的軟件將分析接觸角并返回結(jié)果。

PGX+接觸角測量儀

最早的接觸角接觸角測量儀是手動操作的,使用顯微鏡的目鏡,用戶必須自己記錄測量值。而現(xiàn)代接觸角接觸角測量儀使用攝像機(jī)捕捉液滴形狀,并使用軟件分析其角度。這意味著結(jié)果被傳輸?shù)絺€人電腦上,用戶可以快速輕松地確定所有重要數(shù)據(jù)。

 

接觸角測量儀與材料測試

 

接觸角測量儀也在材料測試領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。通常,接觸角的測試使用去離子水進(jìn)行,通過測量液滴在材料表面形成的接觸角,從而評估液體與固體的相互作用。然而,這并不是其僅有的應(yīng)用范圍。接觸角測量儀具有多樣化的測試液體選擇,使其能夠適應(yīng)不同材料的測試需求。

所以,接觸角測量儀不僅僅局限于液體的表面張力測量,它們還可廣泛應(yīng)用于測試不同材料的表面性質(zhì)。紙板、瓦楞紙、鋼、鋁等材料都可以通過接觸角測量儀來進(jìn)行深入的測試。通過分析液滴在這些材料表面形成的接觸角,我們能夠更全面地了解材料的潤濕性、表面張力和自由能等關(guān)鍵特性,為材料科研和質(zhì)量控制提供了有力的工具。

 

工業(yè)物理 TQC Sheen PGX+便攜式接觸角測量儀

 

需要計算您的水性漆在您的包裝和基材上的分布情況嗎?需要對涂層的質(zhì)量,或材料表面的吸收特性進(jìn)行質(zhì)量測試嗎?您可以通過工業(yè)物理旗下TQC Sheen PGX+便攜式接觸角測試來實現(xiàn)這些測試。

PGX+便攜式接觸角測試儀最早是瑞典Fibro System AB公司的明星產(chǎn)品,經(jīng)過數(shù)十年經(jīng)驗證的高效使用,目前歸屬于工業(yè)物理旗下荷蘭TQC Sheen品牌。PGX+ 便攜式接觸角測試儀提供了一個小型測試環(huán)境,這款巧妙的便攜式接觸角測試儀通過電子、視頻和接觸角功能支持您的質(zhì)量控制過程。只需將設(shè)備放置在樣品上,然后按下開始即可啟動測量。無需準(zhǔn)備單獨的樣品。通常使用去離子水進(jìn)行測試。然而,使用其他液體也是可能的。

PGX+手持式接觸角測量儀的特性就是便攜且精準(zhǔn)。其攝像頭每秒最多可以拍攝80張照片,允許準(zhǔn)確測量液滴的靜態(tài)和動態(tài)接觸角,以及表面張力和表面自由能(SFE)。它非常適用于定義質(zhì)量控制的多種表面特性。它可以測量標(biāo)準(zhǔn)液體在各種表面上的靜態(tài)和動態(tài)接觸角,包括紙和紙板、太陽能電池板、擋風(fēng)玻璃、金屬圓柱等。

PGX+ 便攜式接觸角測試儀是執(zhí)行動態(tài)測試(如吸收測試)的理想儀器。在測試期間,該裝置連接到計算機(jī)。特殊軟件提供可選測試的可訪問概覽,讓操作員控制。液滴大小、沉積方法、啟動延遲和采樣率只是一些可調(diào)整的參數(shù)。而測試數(shù)據(jù)會立即傳輸?shù)接嬎銠C(jī),可以存儲和分析圖片和數(shù)據(jù)。這種直接反饋允許快速調(diào)整測試設(shè)置??梢粤⒓催M(jìn)行調(diào)整以改善結(jié)果。測試結(jié)果可以深入了解表面的污染程度、附著力、表面能和可印刷性。

 

接觸角測量儀與國際標(biāo)準(zhǔn)

 

接觸角測量儀在設(shè)計時考慮到了各種不同應(yīng)用的需求,因此有多種不同形式和配置。它們專門用于適應(yīng)不同領(lǐng)域的測試要求,其中柔性包裝、油墨和涂料行業(yè)是一些重要的應(yīng)用領(lǐng)域。在這些領(lǐng)域,有一些主要的國際標(biāo)準(zhǔn)被廣泛采用,以確保測試的準(zhǔn)確性和可比性。

一些與紙的表面潤濕性有關(guān)的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)包括 ASTM D724 和 TAPPI T458,它們通過接觸角法提供了對紙張表面潤濕性的標(biāo)準(zhǔn)測試方法。此外,涉及到電暈處理聚合物薄膜的 ASTM D5946 標(biāo)準(zhǔn)則利用水接觸角測量,為電暈處理聚合物薄膜的性能提供了標(biāo)準(zhǔn)的測試程序。

在選擇工業(yè)物理的PGX+便攜式接觸角測量儀時,我們引以為傲的是它符合主要的國際標(biāo)準(zhǔn),其中包括 ASTM D724、TAPPI T458 和 ASTM D5946。這確保了您使用PGX+測量儀時獲得的測試結(jié)果具有高度的可靠性和可信度,滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。

 

細(xì)化到測試的每個角度:PGX+接觸角測量儀

 

通過深入討論接觸角測量儀的應(yīng)用,我們窺見了材料潤濕性的深層次理解。有了工業(yè)物理旗下PGX+便攜式接觸角測量儀,我們不僅能夠迅速、準(zhǔn)確地測試液滴表面張力,更可以深入了解材料的污染、粘附、表面能和可印性等重要特性 ?

PGX+的便攜性、精準(zhǔn)性以及符合國際標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計,使其成為材料測試和質(zhì)量控制的理想選擇,長青數(shù)十年。PGX+適用于多種材料的測試,為不同工業(yè)領(lǐng)域提供了強(qiáng)大的解決方案。

在接觸角測量的世界里,PGX+不僅是一臺儀器,更是對材料科研和工業(yè)應(yīng)用的承諾。液滴的奧秘值得更深入的探索。工業(yè)物理也將更進(jìn)一步,持續(xù)助力工業(yè)創(chuàng)新與發(fā)展 ????

 

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