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关于表面张力仪的选购提供几点意见

点击次数:27    发布时间:2020-07-17 00:00:00
    表面张力仪作为经典的界面化学物性测量的主要仪器自DuNouy发明吊环法并由ThemoFisher公司的model20型(提供了手动和自动两个型号)进行了商业化推广后,一直以来仅仅在传感器的采用、外观设计等表面的方面进行着升级。研制成功基于Young-Laplace方程修正接触角和浮力的ModifiedWilhelmyPlate方法后,称重原理的真正实现了从静态向动态测值的演化,引入的92数据/秒的分析天平技术后,将称重原理的动态表面张力和界面张力测值推向了技术风口。
表面张力仪
    针对有选购的用户撰写了如下提问式的选购说明,供参考:
 
    1、表面张力仪和接触角测量仪的主要区别?
 
    通常而言,表面张力仪是指采用称重原理并使用铂金板法(WilhelmyPlate)或铂金环法(DuNouyRing)的仪器。而视频光学接触角测量仪通常是指采用光学视频的方法,通过捕捉液滴的侧轮廓,并进而通过如Young-Laplace方程拟合算法分析得出接触角值的分析测试仪器。从被测试物体来看,通常是指用于测试液体与气体或液体与液体(水-油)的表面张力和界面张力值;而视频光学接触角测量仪通常是用来测试固体的性质,如接触角值、表面自由能值、可润湿性分析等。
 
    2、是否存在一台仪器同时可以分析表面张力和接触角值?
 
    由于称重原理和光学原理属于两个完全不同的原理,因而,除少数商业化的仪器厂商将两部分功能合二为一外,大部分厂商实现的二合一功能均或是采用称重原理测试表面张力和采用称重原理测试接触角,或采用视频光学原理测试接触角同时可通过悬滴法或约束停滴法测试液体的表面张力和界面张力值。
 
    将称重原理和视频光学原理的接触角测量仪合二为一,通过无法实现很好高精的控制和很好的方便性。因而,两个仪器共有的部分只有样品台的升降。粘附力分析模块实现了将与接触角仪完全的融合,如果非要选购这样的二合一功能,则是首选目标。
 
    需要特别指出的是,称重法采用称重原理测试固体的接触角值时会存在很多非常明显的缺陷,不建议使用:
 
    (1)测试数据与视频光学法原理时数据无法对比,没有可比性;
 
    (2)对样品表面形状尺寸的精度要求较高,通常无法测得。
 
    (3)与常规的接触角数据无法进行比较。
 
    因而,称重原理测试接触角功能通常只是选购的功能项,而不能作为科学实验分析接触角值的主要技术手段。
 
    3、但换过来,如果选购接触角测量仪并采用约束停滴法或悬滴法测试表面张力值会怎样?
 
    这是首推的方案,同时建立在有预算的时候,选购视频光学接触角测量仪,同时选购一台标准级。这样的好处在于:
 
    (1)拥有了常规的表面张力和接触角测量的所有手段;
 
    (2)可以采用基于阿莎算法的动态铂金板法,测试表面活性剂的动态吸附和动态表面张力值;
 
    (3)可以实现目前表面张力测量的最前沿技术的测值,即实现测量表面张力三明治效应,分层效应。
 
    4、选购主要依据是什么?
 
    通常情况下,表面张力值的测得仅仅是研究的第一步,而更多的研究是基于固体材料表面的应用,比如墨水和涂料的表面张力测试得到后,事实上必须再通过接触角值来评估其在固体表面的粘附或最终效果。
 
    因而,基于这种意义而言,建议的方案为:
 
    (1)作为应用和研究而言,首选基于阿莎算法的接触角测量仪,可以敏感的分析出固体材料的表面粘附情况以及所研发液体材料与底材的粘附情况,以作最终效果评估;
 
    (2)作为品质控制而言,可以在购买了后,通过表面张力值进行供应商或下游供货商品质控制所用。
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