Instrumenter for måling av optisk kontaktvinkel kan ta opp dråpebilder og automatisk analysere dråpeformen. Dråpeform er en funksjon av væskeoverflatespenning, tyngdekraft og tetthet og fuktighetsforskjeller mellom forskjellige væskeprøver og omgivelsesmediet.
På faste overflater avhenger også dråpeform og kontaktvinkel av egenskapene til faststoffet (som overflatefri energi og morfologi). De oppnådde bildene ble analysert ved bruk av dråpeprofiltilpasningsmetoden for å bestemme kontaktvinkelen og overflatespenningen. Materialets overflatefrie energi kan beregnes ved å utføre kontaktvinkelmålinger ved bruk av flere væsker med kjente overflatespenninger.
Prinsippet for en bildeanalysemetode kontaktvinkeltester
Bildeanalysemetode er en enkel metode for å måle eller beregne kontaktvinkelen mellom væske og fast overflate ved å slippe en dråpe væske som møter det nødvendige volumet på den faste overflaten gjennom bildeanalyseteknologi. Som et instrument for bildeanalysemetoden, er dens grunnleggende komponenter ikke I tillegg til lyskilden, prøvescenen, linsen, bildeopptakssystemet og prøvetakingssystemets vinkel å få.
Metoden for å beregne kontaktvinkelen er vanligvis basert på en spesifikk matematisk modell, slik som en dråpe kan betraktes som en del av en kule eller en kjegle, og deretter beregnes kontaktvinkelverdien ved å måle spesifikke parametere som bredde/høyde eller ved direkte tilpasning. Young-Laplace-ligningen beskriver forholdet mellom den indre og ytre trykkforskjellen til et lukket grensesnitt, krumningen til grensesnittet og grenseflatespenningen, og kan brukes til å nøyaktig beskrive konturen til en aksesymmetrisk dråpe, for å beregne kontakten. vinkel.
Instrumentets grunnleggende sammensetning: lyskilde, prøvescene, linse, bildeopptakssystem, prøveinjeksjonssystem.
Prinsippet for kontaktvinkeltesteren til to-platemetoden
Når den faste platen settes inn i væsken, vil væskeoverflaten bare strekke seg rett til trefaseovergangen uten å bøye seg når vinkelen mellom plateoverflaten og væsken er nøyaktig kontaktvinkelen. Ellers vil væskeoverflaten bøye seg. Derfor endrer innsettingen av platen Vinkelen er til det ikke er noen bøyning nær trefasekrysset til væskeoverflaten. På dette tidspunktet er vinkelen mellom plateoverflaten og væskeoverflaten kontaktvinkelen.
Tensiometri kontaktvinkeltester
Denne metoden kalles noen ganger Wilhelmy platemetoden for å måle kontaktvinkelen, og det spesifikke prinsippet er som følger: en fast prøveplate senkes ned i testvæsken. På grunn av væskens overflatespenning og den frie overflateenergien til det faste stoffet, vil belastningscellen føle A-nedtrekkskraften F (Wetting force)
Fire-pass målemetode kontaktvinkeltester
Kontaktvinkeltesteren brukes hovedsakelig til å måle kontaktvinkelen til pulveret. Det grunnleggende prinsippet for denne kontaktvinkeltesteren er at gapet mellom de faste partiklene i røret som inneholder pulveret tilsvarer en bunt kapillærer. Kapillærvirkningen gjør det fuktbare. Væsken på overflaten av det faste pulveret trenger inn i pulverkolonnen. Siden kapillærvirkning avhenger av væskens overflatespenning og kontaktvinkelen til faststoffet, kan måling av væskens permeabilitet med kjent overflatespenning i pulverkolonnen gi væskens kontakt med pulvervinkelkunnskapen.