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。接触角测量仪的数据分析功能计算平均值与标准差。江苏晶圆接触角测量仪生产厂家
晟鼎精密接触角测量仪具备表面自由能计算功能,通过测量两种或两种以上已知表面张力的液体(如蒸馏水、二碘甲烷、乙二醇)在固体表面的接触角,结合特定的理论模型(如 Owens-Wendt 模型、Van Oss-Chaudhury-Good 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),为材料表面性能的定量分析与改性优化提供核心数据,是材料研发领域的关键功能。其计算逻辑基于 “表面自由能与接触角的热力学关系”—— 固体表面自由能越高,液体在其表面的接触角越小(亲水性越强),反之则接触角越大(疏水性越强)。广东动态接触角测量仪技术参数该仪器能够精确测量液体对固体的接触角值。

在半导体晶圆制造中,清洗工艺的质量直接影响器件性能(如接触电阻、击穿电压),晟鼎精密接触角测量仪作为清洗质量的检测设备,通过测量水在晶圆表面的接触角,判断晶圆表面的清洁度(残留污染物会导致接触角异常),确保清洗工艺达标。半导体晶圆(如硅晶圆、GaAs 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,若清洗不彻底,会导致后续工艺(如镀膜、离子注入)出现缺陷,影响器件良品率。接触角测量的判断逻辑是:清洁的晶圆表面(如硅晶圆)因存在羟基(-OH),水在其表面的接触角通常<10°(亲水性强);若表面存在污染物(如光刻胶残留),会破坏羟基结构,导致接触角增大(如>30°),说明清洗不彻底。
例如在高分子材料研发中,通过 sessile drop 法测量水在材料表面的静态接触角,可判断材料的疏水性能(接触角>90° 为疏水,>150° 为超疏水);在涂层工艺优化中,通过测量液滴铺展过程的动态接触角,可分析涂层的润湿性变化速率,评估涂层的均匀性。晟鼎精密的接触角测量仪在 sessile drop 法基础上,优化了进样器定位精度(±0.01mm)与样品台移动精度(±0.005mm),确保液滴可精细滴落在样品指定区域,进一步提升测量重复性(同一位置多次测量偏差≤±0.5°)。接触角测量可用于评估电子屏表面涂层效果。

sessile drop 法(座滴法)是晟鼎精密接触角测量仪基础、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,其重要原理是将定量液体滴落在水平放置的样品表面,通过分析液滴稳定后的轮廓计算接触角。完整操作流程分为三个关键步骤:第一步是样品准备与固定,将样品放置于样品台并调整水平(样品台水平度误差≤0.1°),避免液滴因倾斜变形,针对不同样品可采用真空吸附或夹具固定,确保样品表面平整;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 液体(常用蒸馏水、二碘甲烷等),将液滴精细滴落在样品指定区域,等待 1-3 秒让液滴稳定,避免未稳定状态下测量导致误差;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 方程或椭圆拟合算法计算接触角数值。该方法操作简便、适用范围广,可通过多次测量(同一位置 3-5 次)提升数据重复性,确保同一样品多次测量偏差≤±0.5°。表面自由能是物体表面分子间作用力的体现,它是由极性分量及色散分量两种能量组成。江苏电极片接触角测量仪生产企业
接触角所形成的角度称之为前进角与后退角,这个角度的求取是由液滴形状的来决定。江苏晶圆接触角测量仪生产厂家
晟鼎精密接触角测量仪的高精度测量能力,源于其由光源、镜头、图像传感器及光学矫正组件构成的专业光学系统。光源采用波长稳定的 LED 冷光源(波长范围 560-580nm),经漫射板与偏振片处理后形成均匀平行光场,亮度支持 0-100% 无级调节,可适配高反射(如金属表面)、低反射(如塑料表面)等不同特性的样品,避免光线不均导致的图像边缘模糊。镜头选用工业级高分辨率显微镜头,放大倍率 50-200 倍可调,数值孔径≥0.3,能清晰捕捉液滴轮廓细节(如边缘曲率变化),搭配手动或自动对焦功能(自动对焦精度达 0.001mm),消除手动对焦的人为误差。图像传感器采用 130 万 - 500 万像素 CMOS 工业相机,帧率≥30fps,可实时采集液滴图像并具备降噪功能,减少环境光干扰。此外,光学系统配备偏振矫正模块,能消除样品表面镜面反射对图像的影响,确保液滴轮廓提取的准确性,为接触角计算提供高质量图像基础,终实现≤±0.1° 的测量精度。江苏晶圆接触角测量仪生产厂家