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北京晶圆接触角测量仪

来源: 发布时间:2025年11月07日

在钙钛矿的应用中,如太阳能电池,其表面性质对于光吸收和载流子传输具有重要影响。较大的接触角可能意味着液体在钙钛矿表面上的润湿性较差,这可能会影响到光吸收层的稳定性和效率。具体来说,如果钙钛矿的接触角较大,那么水分或其他液体在钙钛矿表面上的浸润能力就会较弱,这有助于保护钙钛矿层,增强器件的稳定性。在某些应用中,较大的接触角可能是有利的,例如在制备钙钛矿薄膜的过程中,较大的接触角可能意味着液体在固体表面上的扩散速度较慢,这有助于形成更加均匀的薄膜。太阳能电池中,较大的接触角可以减少光伏材料与液体电解质之间的接触面积,从而减少电池的损耗。北京晶圆接触角测量仪

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常用的计算模型包括 Owens-Wendt 模型、Van Oss-Chaudhury-Good 模型(简称 VCG 模型):Owens-Wendt 模型适用于多数低能固体材料(如高分子材料),需测量 2 种液体(1 种极性液体,如蒸馏水;1 种非极性液体,如二碘甲烷)的接触角,通过建立二元方程组求解色散分量与极性分量,总表面自由能为两者之和;VCG 模型适用于含酸碱基团的材料(如金属氧化物、生物材料),需测量 3 种液体(极性、非极性、两性液体)的接触角,可同时计算色散分量、极性分量及 Lewis 酸碱分量,更多方面反映固体表面的化学特性。该功能通过软件自动实现数据运算,无需人工干预,计算结果精度可达 ±1mJ/m²,为材料表面性能的定量分析提供了科学依据。湖北静态接触角测量仪厂家设备操作界面简洁直观,方便用户快速上手使用。

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sessile drop 法(座滴法)是接触角测量仪基础、应用广的测量方法,适用于板材、薄膜、涂层等多数固体样品的静态与动态接触角测量。其操作流程分为三个关键步骤:第一步是样品准备与固定,将固体样品平整放置于样品台,通过水平调节装置确保样品表面水平度误差≤0.1°,避免液滴因倾斜发生形态变形;针对不同样品特性,可采用真空吸附(适用于板材、玻璃)或机械夹具(适用于柔性薄膜)固定样品,确保测量过程中样品无位移。第二步是液滴生成与滴落,通过高精度微量进样器(精度 ±0.1μL)抽取 1-5μL 的测试液体(常用蒸馏水、二碘甲烷、正十六烷等),将进样器精细定位至样品表面上方 1-2mm 处,缓慢释放液体形成液滴,等待 1-3 秒让液滴达到热力学平衡(避免液滴未稳定时测量导致误差)。第三步是图像采集与计算,启动工业相机采集液滴图像,软件通过边缘检测算法提取液滴轮廓,基于 Young-Laplace 方程(适用于大液滴或低表面张力液体)或椭圆拟合算法(适用于小液滴或高表面张力液体)计算接触角数值。该方法操作简便、适用范围广,通过同一位置 3-5 次重复测量,可使数据重复性偏差控制在 ±0.5° 以内,满足多数常规检测需求。

接触角测量仪的光学系统构成与测量精度保障:图像传感器采用 130 万 - 500 万像素的 CMOS 工业相机,帧率≥30fps,可实时采集接触角图像,且具备图像降噪功能,减少环境光干扰导致的图像噪声。此外,光学系统还包含偏振矫正模块,可消除样品表面反光对图像的影响(如金属或光滑塑料表面的镜面反射),确保接触角轮廓提取的准确性。通过光学系统各组件的协同作用,晟鼎接触角测量仪可精细捕捉液体 - 固体界面图像,为后续接触角计算提供高质量的图像基础,保障测量精度。接触角测量仪用真空吸附装置固定板材或玻璃样品。

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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,通过测量多种已知表面张力的液体在固体表面的接触角,结合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。固体表面自由能是衡量固体表面吸附、润湿、粘接等界面行为的重要指标,由不同作用分量构成:色散分量源于分子间范德华力中的色散力,极性分量源于分子间的极性作用力(如氢键、静电力),Lewis 酸碱分量则反映分子间的酸碱相互作用。接触角数据有助于优化清洗和粘合工艺流程。湖北静态接触角测量仪厂家

接触角越大并不总是好的。在某些应用场景中,较小的接触角可能更有利于钙钛矿材料的性能和应用。北京晶圆接触角测量仪

便携式接触角测量仪采用视频外观轮廓分析方法,测量液体与固体之间的接触角,测量固体表面能.对于一些超大玻璃,触摸屏检测,或者是需要外带接触角工作的场景,便携式接触角没理仪非常好的满意用户的需求。产品特点:体积小,重量轻,可手持测量超大平面产品。考虑周到的结构,以确保实际适用性2、光学和微型机械创新结合了速度和高分辨率,用作实验室仪器控制的测量头。3、具有非接触、快速和极高的分辨率,能够提供样品表面的3D图像和准确描述其地形的相关数据。用软件分析也有助于评估粗糙度对样品润湿性或涂层粘附性的影响。北京晶圆接触角测量仪