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【水滴角測(cè)量?jī)x】水滴角測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì)的誤區(qū)有哪些?

2018-10-19 11:46:34
接觸角測(cè)量?jī)x或水滴角測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì)的長(zhǎng)期以來(lái)的最大誤區(qū):我們真的很難找到固體材料可以實(shí)現(xiàn)軸對(duì)稱(chēng)的液滴輪廓的。
自1943年Zisman團(tuán)隊(duì)提出量角器測(cè)試接觸角的概念以來(lái),直至20世紀(jì)80年代A.W.Neumann教授團(tuán)隊(duì)提出奠定了現(xiàn)代接觸角測(cè)量的Young-Laplace方程擬合算法以來(lái),所有的理論假設(shè)均是接觸角測(cè)量時(shí),液滴形態(tài)是軸對(duì)稱(chēng)的。但是,事實(shí)情況卻是,由于:

(1)表面粗糙度;(2)化學(xué)多樣性;(3)異構(gòu)性等因素

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在存在,幾乎沒(méi)有一個(gè)固體樣品的表面是呈現(xiàn)各個(gè)視角條件下是軸對(duì)稱(chēng)的。這就像很難存在絕對(duì)光滑的表面一樣。
1、從材料本身來(lái)講,很難找到表面不存在粗糙度、化學(xué)多樣性或異構(gòu)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(shí)呈現(xiàn)正圓的圖像。
2、3D接觸角測(cè)量是表征材料物理化學(xué)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(guò)阿莎算法(ADSA-RealDrop)對(duì)于左、右角度值的評(píng)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(tái)或樣品上表面的傾斜情況同樣會(huì)影響液滴左、右角度值的變化。因而,從硬件要求來(lái)講,樣品臺(tái)面獨(dú)立調(diào)整水平的要求度會(huì)非常高,而不能夠僅僅通過(guò)簡(jiǎn)單的四腳調(diào)整水平功能實(shí)現(xiàn)樣品臺(tái)面的調(diào)整,這個(gè)是完全不講科學(xué)的做法。

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5、頂視法(ADSA-D)的應(yīng)用局限性在于無(wú)法準(zhǔn)確采用哪個(gè)位置的直徑或相關(guān)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(shí)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(duì)稱(chēng)或ADSA-P)一樣,無(wú)法作為現(xiàn)代先進(jìn)接觸角算法來(lái)對(duì)待。

6、從目前為止來(lái)講,鏡頭俯視以樣品臺(tái)面的傾斜均會(huì)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(zhǔn)板無(wú)法準(zhǔn)確檢測(cè)出3D狀態(tài)下的接觸角測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確性,同時(shí),大部分接觸角測(cè)量?jī)x即使采用了3D紅寶石球工具校準(zhǔn)儀器,但由于缺少如上4所提及的樣品臺(tái)面以及鏡頭各自獨(dú)立的微分頭控制二維水平調(diào)整結(jié)構(gòu),因而,這些儀器是根本無(wú)法校準(zhǔn)。只能是加工成什么精度就是什么精度,且這個(gè)精度無(wú)從考評(píng),無(wú)法保證其他什么。

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綜合如上,我們的結(jié)論很明顯,上海梭倫的接觸角測(cè)量?jī)x,嚴(yán)格遵循界面化學(xué)領(lǐng)域接觸角分析的非軸對(duì)稱(chēng)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(cè)試接觸角的成像歸為采用側(cè)視為主。進(jìn)而,我們提出了一套包括樣品臺(tái)面和鏡頭微分頭二維控制的高精度調(diào)整結(jié)構(gòu)、彩色高速攝像機(jī)、紅寶石檢定工具等等硬件結(jié)構(gòu)的最基本的解決方案。這個(gè)方案是目前為止比較科學(xué)、合理、先進(jìn)的測(cè)量接觸角,甚至是3D接觸角的方案。   【接觸角測(cè)量?jī)x】接觸角測(cè)量?jī)x或水滴角測(cè)量?jī)x的應(yīng)用包括哪些?
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