Optické přístroje pro měření kontaktního úhlu mohou zaznamenávat obrázky kapiček a automaticky analyzovat tvar kapek. Tvar kapiček je funkcí povrchového napětí kapaliny, gravitace a rozdílů v hustotě a vlhkosti mezi různými vzorky kapalin a okolním prostředím.
Na pevných površích závisí tvar kapky a kontaktní úhel také na vlastnostech pevné látky (jako je volná povrchová energie a morfologie). Získané snímky byly analyzovány pomocí metody přizpůsobení profilu kapek ke stanovení kontaktního úhlu a povrchového napětí. Povrchovou volnou energii materiálu lze vypočítat provedením měření kontaktního úhlu pomocí několika kapalin se známým povrchovým napětím.
Princip metody analýzy obrazu zkoušečky kontaktního úhlu
Metoda analýzy obrazu je jednoduchá metoda pro měření nebo výpočet kontaktního úhlu mezi kapalinou a pevným povrchem kápnutím kapky kapaliny, která splňuje požadovaný objem, na pevný povrch pomocí technologie analýzy obrazu. Jako nástroj metody analýzy obrazu, jeho základní součásti nejsou Kromě zdroje světla, vzorek fáze, čočka, systém získávání obrazu a vzorkovací systém úhlu získat.
Metoda výpočtu kontaktního úhlu je obvykle založena na konkrétním matematickém modelu, jako je kapka může být považována za součást koule nebo kužele, a poté je hodnota kontaktního úhlu vypočítána měřením specifických parametrů, jako je šířka/výška nebo přímou montáží. Young-Laplaceova rovnice popisuje vztah mezi vnitřním a vnějším tlakovým rozdílem uzavřeného rozhraní, zakřivením rozhraní a mezipovrchovým napětím a lze ji použít k přesnému popisu obrysu osově symetrické kapky, aby bylo možné vypočítat její kontakt. úhel.
Základní složení přístroje: světelný zdroj, vzorkovací stolek, čočka, systém snímání obrazu, systém vstřikování vzorku.
Princip zkoušečky kontaktního úhlu dvoudeskové metody
Když je pevná deska vložena do kapaliny, pouze když je úhel mezi povrchem desky a kapalinou přesně kontaktním úhlem, povrch kapaliny se rozšíří přímo do třífázového spojení bez ohýbání. Jinak se povrch kapaliny ohne. Proto změna vložení destičky Úhel je tak dlouho, dokud nedojde k ohybu v blízkosti třífázového spojení povrchu kapaliny. V tomto okamžiku je úhel mezi povrchem desky a povrchem kapaliny kontaktním úhlem.
Zkoušečka tenzometrického kontaktního úhlu
Tato metoda se někdy nazývá metoda Wilhelmyho destičky pro měření kontaktního úhlu a její konkrétní princip je následující: pevná destička se vzorkem je ponořena do testované kapaliny. V důsledku povrchového napětí kapaliny a volné povrchové energie pevné látky bude siloměr snímat stahovací sílu A F (smáčecí sílu)
Čtyřprůchodová metoda měření kontaktního úhlu testeru
Tester kontaktního úhlu se používá hlavně k měření kontaktního úhlu prášku. Základní princip tohoto testeru kontaktního úhlu spočívá v tom, že mezera mezi pevnými částicemi v trubici obsahující prášek je ekvivalentní svazku kapilár. Kapilární působení činí smáčivost Kapalina na povrchu pevného prášku proniká do práškového sloupce. Protože kapilární působení závisí na povrchovém napětí kapaliny a úhlu kontaktu s pevnou látkou, měření propustnosti kapaliny se známým povrchovým napětím v práškovém sloupci může poskytnout kontakt kapaliny se znalostí úhlu prášku.