接触角测量仪通过光学投影的原理,对气、液、固三相界面轮廓进行保真采集精密分析。接触角测量仪测试方法包括座滴法、增液/缩液法、倾斜法、悬滴法、纤维裹附法、气泡捕获法、批量拟合法、插板法等。“座滴法”是指液滴坐落在固体表面的测试方法,又分为静态接触角与动态接触角两种测量方式。当液滴在固体表面达到稳定,没有明显的润湿或吸收行为时,即为此样品的静态接触角。“倾斜法”是测量前进角和后退角的其中一种方法,可以通过倾斜样平台或倾斜整个仪器来完成。当液滴开始移动时,液滴前端角度为前进角,后端角度为后退角。可用于研究叶片表面疏水性对农业的影响。湖北国产接触角测量仪图片
在半导体晶圆制造流程中,表面清洁度直接影响后续光刻、镀膜、离子注入等工艺的质量,晟鼎精密接触角测量仪是晶圆清洗工艺质量控制的关键设备,通过测量水在晶圆表面的接触角判断清洁效果。晶圆在切割、研磨、光刻等工序后,表面易残留光刻胶、金属离子、有机污染物,这些污染物会破坏晶圆表面的羟基结构(-OH),导致接触角明显变化。清洁后的晶圆表面(如硅晶圆)因富含羟基,水接触角通常<10°(强亲水性);若表面存在污染物,接触角会明显增大(如残留光刻胶会使接触角升至 30° 以上),据此可快速判断清洗是否达标。在实际检测中,需将晶圆裁剪为合适尺寸(如 20mm×20mm),固定在样品台并确保水平,采用 sessile drop 法滴加 1-2μL 蒸馏水,采集图像并计算接触角,同时需在晶圆不同位置(中心 + 四角)进行多点测量,确保表面清洁均匀性。该应用可实现清洗工艺的快速检测(单次测量时间<1 分钟),避免因清洗不彻底导致器件缺陷,保障半导体晶圆的生产质量稳定性。江苏视频光学接触角测量仪联系方式接触角测量仪判断清洗合格晶圆,水接触角通常<10°。
晟鼎精密接触角测量仪的动态接触角测量功能,主要用于分析液体在固体表面铺展或收缩过程中的接触角变化,捕捉表面润湿性能的动态特征,区别于静态接触角反映稳定状态的局限性。其原理是:在液滴滴落至样品表面的瞬间启动图像采集(帧率≥30fps),持续记录液滴从初始形态到稳定形态的全过程(时间范围 0-300 秒可设),软件通过实时跟踪液滴轮廓变化,每间隔 0.1-1 秒自动计算一次接触角,终生成 “接触角 - 时间” 动态曲线。通过分析曲线特征,可获取液滴铺展速率(接触角下降速率)、平衡时间(接触角稳定所需时间)等关键参数,反映样品表面的润湿性变化规律。例如液体在亲水表面铺展时,接触角会快速下降至稳定值;在疏水表面铺展时,接触角下降缓慢且稳定值较高;若样品表面存在不均匀性(如涂层缺陷),动态曲线会出现波动,反映表面性能的局部差异。该功能为研究表面润湿动力学过程提供了直观工具,拓展了接触角测量仪的应用深度。
水滴角接触角测量仪具有以下几个好处:1.评估材料表面性质:通过测量接触角,可以准确评估材料表面的润湿性质。润湿性对于许多应用来说是非常重要的,例如涂层材料、纳米材料、生物材料等。了解材料的润湿性能可以帮助我们选择合适的材料,优化涂层性能,改进纳米材料的应用等。2.研究液体与固体界面相互作用:水滴角接触角测量仪可以用来研究液体与固体之间的界面相互作用。通过测量接触角的变化,可以了解液体在固体表面上的润湿性能、粘附性能等。这对于理解液体在微纳米尺度上的行为以及液体与固体界面的相互作用机制具有重要意义。3.质量控制和品质检测:水滴角接触角测量仪可以用来进行材料的质量控制和品质检测。通过测量接触角,可以判断材料的润湿性能是否符合要求,从而保证产品的品质稳定性。4.提高产品设计和性能优化:通过测量接触角,可以了解材料的润湿性能和界面相互作用,从而为产品的设计和性能优化提供重要的参考。例如,在涂层材料的设计中,通过调整涂层的润湿性能,可以实现特定的性能要求,如抗污染、防腐蚀等。接触角测量仪优化胶粘剂配方,提升被粘物润湿效果。
动态接触角测量功能凭借对润湿过程的动态捕捉能力,在多个领域的工艺优化与质量控制中发挥重要作用。在涂料行业,通过分析涂料液滴在基材表面的动态接触角曲线,可评估涂料的流平性:接触角下降速率越快,说明涂料在基材表面铺展能力越强,流平性越好;若曲线出现平台期(接触角长时间保持不变),则可能存在涂料流平剂不足或基材表面污染的问题,据此可优化涂料配方中的流平剂添加量与基材预处理工艺。在胶粘剂研发中,动态接触角直接影响胶粘剂的润湿速率与初始粘接强度:润湿速率越快(接触角快速下降),胶粘剂越易渗透至被粘物表面缝隙,初始粘接强度越高;通过对比不同胶粘剂的动态接触角曲线,可筛选出适配特定被粘物的产品,减少因润湿不足导致的粘接失效。精确测量接触角对开发防水防油材料至关重要。广东倾斜型接触角测量仪原理
晟鼎提供定制化解决方案,满足特殊测试要求。湖北国产接触角测量仪图片
晟鼎精密接触角测量仪的表面自由能计算功能,基于表面物理化学中的界面张力理论,通过测量两种或两种以上已知表面张力的液体在固体表面的接触角,结合特定数学模型计算固体表面的表面自由能及各分量(色散分量、极性分量、Lewis 酸碱分量),实现对固体表面性能的深度量化分析。其重要原理是:固体表面自由能由不同作用分量构成,不同性质的液体(极性、非极性)与固体表面的相互作用不同,通过测量多种液体的接触角,可建立方程组求解各分量。常用的计算模型包括 Owens-Wendt 模型(适用于多数固体材料,需 2 种液体:极性 + 非极性)、Van Oss-Chaudhury-Good 模型(适用于含酸碱基团的材料,需 3 种液体:极性、非极性、两性液体)。例如采用 Owens-Wendt 模型时,需测量蒸馏水(极性液体,表面张力已知)与二碘甲烷(非极性液体,表面张力已知)在样品表面的接触角,代入模型公式即可计算出固体表面的色散分量与极性分量,总表面自由能为两者之和。该功能为材料表面性能的定量分析提供了科学依据,避免通过接触角单一数值判断表面性能的局限性。湖北国产接触角测量仪图片