接觸角測量方法:圓法和橢圓法,測量方法測量不同角度
寬高法,也叫圓法,也叫θ/2法,都是運用圓方程式來擬合液滴的概括形狀,從而核算出接觸角。以下是我們機器在用圓法測試時全自動擬合的截圖:
下圖是同樣的水滴,我們用橢圓法進行測量時的圖片。
寬高法是假定了液滴(截面)的形狀為圓的一部分,從而用左右兩個角度算下來的平均值,從而得到一個接觸角度。這種方法適用范圍限于球狀或挨近球狀的液滴。由于重力的影響,嚴格地講,液滴的形狀都違背球型:違背的程度隨液滴的體積增大而增大;在相同的體積下,液體的比重越大,表面張力越小,違背的起伏也越大。其次,這種方法用于測試小于20度的角度,會一些。
留意:液滴高度/寬度法也是一整體液滴法。在核算時思考的是全部液滴的概括形狀,不是局部,所以當液滴的形狀遭到其它物體攪擾時,如針管置于液滴內,就會影響辦法的準確性,乃至不再適用。
通常情況下,關于體積小于5微升的水液滴,其所受的重力對形狀的影響被以為小到可忽略不計,此刻可用本辦法核算。 經過測量液滴的高度和寬度來核算接觸角的辦法本來即是圓法zui簡略運用。目前的國家標準對于度的計算,都是用的寬高法。市場上80%的接觸角測量儀,也是用這種方法進行擬合和計算,但是寬高法是不是的接觸角計算方法呢,答案是否定的。因為當液滴的體積較大,或液體本身的比重很大,或液體的表面張力相對較小,形成其形狀顯著違背球形,而是一個橢圓形狀。此刻運用寬高法可能會致使很大的測量誤差,可大至幾十度。所以必定要留意寬高法的局限性。 用戶在實際測試的時候,相同樣品和相同注液量的情況下,用圓法測試小角度較為合理。如果為疏水角度,也就是說大于20度小于120度的角度,則需要用橢圓法。
在實際操作過程中,不同計算方法導致不同測試結果的情況出現過很多次。在SDC-200接觸角測試儀測試出來的數據為110度,而換了另外一臺別的廠家的機器,數據變成100度了,如此大的誤差究竟是什么導致的呢?我們每次都問用戶幾個問題:
1、是否是相同批次的樣品。
2、注液精度是否一樣,晟鼎的注液精度是每次2微升。不同的注液精度受重力影響會影響測試數據。
3、計算方法是寬高法還是圓法。
4、擬合時是全自動的還是需要手動找基線進行擬合。手動找基線可能出現操作者人工誤差導致數據不準確。
所以,晟鼎精密主張寬高法只用來核算接觸角小于20度的液滴,或形狀等于或挨近于球的液滴。大于20度的液滴可以用橢圓法。如果軟件同時具備不同的測試方法,則說明軟件開發合理,符合用戶體驗。