3D接触角测量仪是美国科诺提出的全新接触角测试理念,并且,授权上海梭伦在中国地区申请了专利。作为全新的接触角测量理念,3D接触角与常规的接触角测量的区别在于常规的接触角测量仪通常测试的是侧视条件下某一个随机的角度条件下的接触角值。相对于整个液滴3D结构来讲,常规的接触角测试仪仅仅测试了特定视角条件下的接触角值。而如果固体的表面存在化学多样性、异构性以及表面粗糙度时,那么事实情况下98%样品各侧视角度条件下的接触角值事实上呈现出如下图所示的形貌,即在顶视条件下,液滴的轮廓呈现出不规则的情况。
3D接触角顶视条件时的形貌图
第三代的技术为Young-Laplace方程拟合技术,通过分析轮廓图像,将液滴轮廓因子Bond系数通过选点选面的方式标定后,再拟合Young-Laplace方程。本方法通常情况下参考于超疏水材料且表面不存在粗糙度,均匀性很好的,没有异构性的样品而言,Young-Laplace方程是有效的。这与是德国仪器与中国仪器的技术核心区别所在。
第四代的技术为阿莎算法ADSA算法,目前的ADSA-RealDrop通过修正左、右角度值不同的重力系数(如倾斜的条件下),基于ADSA-NA技术进行优化。过程中,通过双次迭代的技术,无需标定Bond系数拟合曲线,直接计算得到相应的接触角值、表面张力值以及修正的重力系数值。
第二、3D接触角测量仪的应用更符合实际:
(1)3D接触角测量值如果出面各位置角度值偏差小于2度,说明材料的性质比较稳定。相当于3D接触角测量仪比常规的接触角测量仪在测值的准确性方面由于测试视角的多向性而提升了精度外和可靠性之外,额外的可以分析得出材料的性质与均匀度。
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