水滴角测试目的问题论述

一、水滴角的定义：

水滴角的定义为在固、液、气三相交界面处，气-液相界面与固-液相界面之间的夹角，水滴角是显示固体表面湿度的尺度，利用大部分固着物液滴进行测定，低接触角表示湿度高（亲水性）表面易粘贴。高接触水滴角表示表面显示疏水性，表面有机污染较重或表面附着力差。与平坦的固体表面像接触的液体的接触角，通过液体-固体-气体接合点中水珠曲线的终点和固体表面的接触点测定出来分析表面洁净度，接触角是显示固体表面湿度的尺度，利用大部分固着物液滴进行测定，低接触角表示湿度高(亲水性、疏水性)，表面能量低。

亲水性：指带有极性基团的分子，对水有较大的亲和能力，可以吸引水分子，或易溶解于水。这类分子形成的固体材料的表面，易被水所润湿。具有这种特性都是物质的亲水性。接触角小于90度，则称表面是亲水性的。

疏水性：疏水性分子偏向于非极性，并因此较会溶解在中性和非极性溶液（如有机溶剂）。疏水性分子在水里通常会聚成一团，而水在疏水性溶液的表面时则会形成一个很大的接触角而成水滴状。如果液滴形成一个球体，几乎不触及表面，水滴接触角大于90度，且表面称是疏水性的，或憎水的。

润湿性:是指存在两种互不相溶液体，液体首先润湿固相表面的能力，即一种液体在一种固体表面铺展的能力或倾向性[1]  ，对片剂、颗粒剂等固体制剂的崩解性、溶解性等具有重要意义。

渗透性：是指一种材料在不损坏介质构造情况下，能使流体通过的能力。如土壤和多孔岩石，指其允许水通过的能力。对于空气扩散器而言，是指允许空气通过的能力。从广义说，除了水以外，在外部环境的影响下，如：地震、自然界（太阳、风、雪、闪电等）同样可以使材料有渗透性。

二、水滴角的特点：

该仪器采用现代化工艺制造，仪器采用CMOS数字摄像机，配倍高分辨率变焦式显微镜和高亮度LED背景光源系统，搭配三维样品台，可进行工作台上下、左右、前后等方向移动。实现微量进样及上下、左右精密移动。同时还设计了伸缩杆结构工作台，能适应在不同用户材料厚度加大的场合。仪器框架可以根据式样的大小适量调节，扩大了仪器的使用范围。软件搭配修正功能，测试多次后的结果可以同时保存在同一报告下，能让用户更好的对材料数据进行管控。该仪器设计美观大方、操作简单、符合用户所需。适用于各种行业测定接触角的用户。

三、水滴角技术参数：

1、接触角测量范围：0-180°接触角测量精度：+/-0.1°

2、接触角测试方法：座滴法

3、接触角分析方法：手动水平测量，手动斜面测量，宽高测量法，人工切线法

4、2x定倍高清显微镜

5、数码CMOS摄像机

6、录像/回播

7、瞬间截图

8、录像任意电影单张导出

9、工作台面尺寸：100mmX120mm

10、工作台面尺寸：100mm*120mm

11、工作台湾移动：下下50mm 左右50mm 前后30mm

12、工作台上下伸缩：30mm

13、工作台固定板移动：前后150mm

14、进样器移动：上下100mm 左右100

15、显微镜移动：前后80mm（微调3mm)

16、试样尺寸：100mm(宽）80mm（厚）X～

17、仪器外形尺寸：320mm(宽）*530mm（长）*430mm（高）

四、水滴角测试仪应用

接触角测量仪主要应用于石油、化工、医药、造纸、涂料、农药、材料粘结剂、陶瓷、洗涤剂、高分子颜料、电线电缆、纺织、染料、建筑材料防水、浮法选矿、焊接、医疗卫生等众多领域。

接触角就是液滴在固体外表天然构成的半圆形态相关于固体平面的外切线。接触角的运用十分广泛，乃至能够说涉及到身边的每个细节，比方咱们希望轿车玻璃上不沾雨水、但反之咱们希望轿车钢板上的油漆永不掉落。其他比方农药和蔬菜叶面、涂料和表里墙面、绝缘油和绝缘资料、纳米资料外表改性等等，从教育科研、工农业出产到平常日子，不胜枚举。

1.在润滑油的特性标定中，检验各中重油、润滑油的黏附及润湿关系。

2.在印刷行业中，检验印刷油墨、金属、纸张之间的付着、黏结润湿关系。

3.在建筑防水工作中，检验经硅酸树脂处理的纺织物的防水性能。

4.在浮选工作中，检验用沸腾法选择矿物微粒在油水混合物中沾化吸附能力。

5.在搪瓷工业中，检验溶化的硅化物对金属表面的粘化附着力。

6.在活性试剂表面特性测定中，检查液体试剂的渗透、生锈特性。

7.检验金属表面的脱脂，清洁，老化，亲水等情况及薄膜表面上的吸附特性。

8.在军事科学研究中，检验发射出的弹皮与空气中雨雾的附着、润湿特性。

金属材料应用：很多场合金属材料需要疏水效果，金属本身是亲水的，对金属进行改性后的效果，需要用到接触角测量仪进行评估。

而一些水下作用用的金属材料，为了防锈，耐用，进行表面改性后接触角高达158度，通过接触角的测试，完美的阐述疏水材料的实际应用过程。

仿生材料，纤维纺织应用：荷叶的疏水效果非常好，业界都在模仿荷叶的表面结构制造各种疏水材料，象冲锋衣，潜水服，泳衣这些纤维纺织品都在进行表面改性，从而达到人们所需要的目的。

透明性的超疏水表面由于在眼镜，汽车玻璃，窗户等涂层上的重要应用而引起了人们的广泛关注。当考虑到粗糙度的因素时，疏水性和透明性是两个互为竞争的性质，因为表面粗糙度的增加可以增强表面的疏水性，但由于光散射损失而降低其透明性，一般来说，透明性薄膜的表面粗糙度较小，而表面的疏水性会随着表面粗糙度的减小而下降，因此，为了得到即透明又疏水的薄膜，就要对表面的粗糙度进行有效的控制。

构建合适的粗糙表面是满足这两种性能的重要在因素。如前所述，利用等离子体处理，升华，相分离，化学气相沉积等方法构建粗糙表面。通过调整表面粗糙度及表面化学修饰，都可以得到透明的超疏水表面。

减反射性是另一个非常重要光学性能，在眼镜以及覆盖太阳能电池的玻璃等表面具有重要的作用。尽管减反射薄膜已经被广泛地开发出来，但是具有超疏水性的减反射膜却很少有人关注。

超疏水性表面有着广泛的用途，如将其涂覆于微流体管道的内壁可以降低微量液体通过时的阴力并减少损失，将超疏水表面涂层用于卫星接收的天线上，可以避免因天线上的积雪而造成通讯质量变差或中断。用于水中运输工具或水下核潜艇上。可以减少水的阴力，提高行驶速度。

用于微量注射器针尖上，可以完全消除昂贵的药品在针尖上的黏附及由此带来的对针尖的污染。总之，超疏水性表面因其广泛的应用前景而备受关注。近年来已经成为界面材料研究中的一大热点，并已逐渐发展了多种有效的制备方法。

但是在超疏水表面的研究领域还存在着一些技术难题，如超疏水表面的经济实用性，耐摩擦性，牢固性，随着科研人员的共同努力，加上与接触角测量仪的配套使用，相信能够开发出更多性能优异的超疏水表面。