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产品名称:
RealDrop®/TrueDrop®卓越型光学法接触角及界面张力测定仪601
产品型号:
C601
产品概述:

C601型接触角及界面张力仪技术亮点

3D表面形貌模块:通过激光三维点云重建(分辨率0.1μm),解析表面粗糙度(Ra 0.01-50μm)对接触角的影响,建立润湿性-微结构定量模型。
力学法表面张力模块:集成铂金板法,通过固-液界面张力动态监测(精度±0.1mN/m),检测有机污染物(表面张力异常>2%判定污染)。
核心技术:自动多点检测系统(±0.5μm定位精度)+第四代阿莎®(ADSA-RealDrop®)技术的Young-Laplace方程拟合法,适配半导体封装、功能涂层等场景,符合ASTM D5946标准。



C601型接触角测量仪技术架构升级

——表面形貌与污染物检测一体化解决方案


一、3D表面形貌模块深度解析

  1. 三维重建技术

    • 实现0.1μm级表面粗糙度(Sa/Sz)全息成像,同步关联接触角与微观形貌参数(如孔隙率、峰谷比)
    • 润湿性-结构模型:通过接触角测量仪数据构建三维润湿性分布图,量化微沟槽(宽度>2μm)对液滴铺展的引导效应
  2. 工业级应用场景

    • 功能涂层:检测超疏水表面微柱阵列均匀性(接触角波动<1°或表面张力偏差》2mN/m判定合格)
    • 电子封装:晶圆切割道污染物3D定位(ASTM D5946标准报告自动生成)

二、力学法表面张力模块创新应用

  1. 铂金板法污染物检测系统

    • 实时监测固-液界面张力衰减曲线(采样率10Hz),识别有机污染物吸附(Δγ>2mN/m触发报警)
    • 结合接触角测量仪的Acid-base模型,解析污染物极性分量占比(阈值设定:γ^P>25%判定为有机残留)
  2. 多行业合规检测

    • 医疗器械:生物膜污染评估(符合ISO生物相容性标准)
    • 食品包装:油脂迁移污染检测(接触角滞后Δθ>8°预警)

三、接触角测量仪核心技术优势

模块 技术指标 工业价值
自动多点检测 50×50网格扫描(300mm平台),定位精度±0.5μm 1小时内完成12英寸晶圆全域污染物筛查
ADSA-RealDrop算法 第四代基于阿莎®(ADSA-RealDrop®)技术的Young-Laplace方程法,接触角计算误差±0.1° 超疏水材料(θ>150°)测试重复性达99.8%


  注:CAST®3.0界面化学分析软件由不同的模块(Software Module)组成。视选购的软件模块在功能实现上存在区别。 


接触角仪及界面张力仪C60系列操作视频:




界面化学分析技术矩阵

测量方法 测试原理与技术特性 符合标准
悬滴法(Pendant Drop) 基于阿莎®(ADSA-Realdrop®)技术的Young-Laplace方程拟合液滴轮廓,适配高粘度液体(≤5000cP)及高温熔体(≤2000℃)表面张力分析 ASTM D971 / ISO 19403
停滴法(Sessile Drop) 亚像素级图像边缘识别 + 12种曲线拟合算法,支持曲面校正(曲率半径≥3mm)接触角测量 ASTM D7334
滚动角(Roll-off Angle) 0-90°可调倾斜平台 + 高速相机(1000fps)追踪液滴滑移动态 ISO 15989
表面自由能(Surface Energy) 12种模型(含Acid-base/OCA15)解析色散力/极性力分布,数据库含800种液体参数 ASTM D7490

核心测量指标与工业应用

分析维度 技术指标 典型应用场景
动态接触角滞后 前进/后退角差值Δθ精度±0.5°,可量化表面污染程度 半导体晶圆清洗效果评估(θ<25°判定合格) / 医用导管抗蛋白吸附检测(Δθ<5°)
界面流变特性 振荡滴频率0.1-50Hz,解析界面弹性模量(E’)与粘性模量(E’’) 乳液稳定性优化(E’>10mN/m) / 石油三次采油表面活性剂筛选
临界胶束浓度(CMC) 悬滴法+浓度梯度分析,检测限0.01mmol/L 化妆品乳化体系配方设计 / 农药增效剂开发
纤维润湿性 单纤维接触角测量(φ5-200μm) + 树脂渗透动态追踪 碳纤维复合材料界面改性(γ^P>40mJ/m²) / 纺织品印染工艺优化

测试系统技术架构

模块 技术方案 工业兼容性
光学成像链 工业远心镜头(0.35-4.5X) + LED平行光源(470nm) 适配晶圆(300mm)、薄膜(0.1-5mm厚度)、多孔材料(孔隙率0.1-50μm)
环境模拟 高温台(-20~200℃) + 高压舱(0.1-10MPa) 熔融金属润湿性分析(铝/铜合金) / 油气岩芯润湿性模拟
数据合规性 符合FDA 21 CFR Part 11规范,审计追踪覆盖率100% 制药行业GMP认证 / 医疗器材ISO生物相容性检测

应用领域矩阵

行业 检测需求 接触角测量仪技术方案
电子封装 等离子处理后表面能提升(γ^P需>45mJ/m²) 50×50网格扫描 + 润湿性热图
生物材料 人造骨羟基磷灰石涂层润湿性(θ=60±5°) 生物模拟液 + 动态接触角追踪(25fps)
功能涂层 超疏水涂层滚动角<5° 倾斜平台+高速成像系统
能源材料 锂电池隔膜电解液铺展时间<3s 悬滴法界面张力分析(精度±0.1mN/m) + 动态润湿追踪

技术亮点

  1. 全域润湿性分析:12种表面自由能模型 + 三维润湿包络图(Wetting Envelope)
  2. 跨尺度检测:从微米级纤维(φ5μm)到晶圆级(300mm)全尺寸覆盖
  3. 智能数据库:800种液体参数库 + 污染物特征光谱比对功能

C60系列接触角测量仪核心技术优势

——全域润湿性分析与工业级精密检测


一、精密机械架构与智能控制系统

  1. 10维定位平台

    • 交叉线性导轨(±0.5μm定位) + 航空铝一体框架(振动抑制<0.1μm),适配300mm晶圆全域扫描
    • 顶视3D接触角成像模块:激光点云重建(0.1μm分辨率),同步分析表面粗糙度与接触角空间分布
  2. 力学法污染检测系统

    • 集成铂金板法动态监测固-液界面张力(精度±0.1mN/m),识别有机污染物(表面张力值异常>2%触发报警)
    • 符合ASTM D5946/ISO 15989标准,支持PCB焊盘氧化(θ<25°)和医用导管生物膜(γ^P<30mJ/m²)检测

二、工业级光学与成像系统

模块 技术特性 3D接触角应用
远心光学链 0.35-4.5X连续变焦(畸变<0.08%) + LED平行光源(4570nm) 消除曲面反光干扰,实现凹凸面顶视3D接触角测量(曲率半径≥3mm)
高速成像 87fps德国工业相机(标配) + 1000fps选配模块 动态追踪等离子清洗后接触角变化(Δt=0.04s)
智能液滴控制 0.02μL直顶式注射泵 + PTFE超疏水针头(残留量<0.1μL) 超疏水材料(θ>150°)液滴转移成功率>99%

三、CAST®3.0智能分析平台

  1. 全域润湿性建模

    • 12种表面自由能模型(含Acid-base/OCA15),解析色散力/极性力分布(数据库含800种液体参数)
    • 顶视3D接触角热图生成技术,定位微区污染(θ波动>5°区域,精度±0.1mm)
  2. 动态过程监测

    • 双触发技术:25fps标准动态追踪,可选1000fps高速模块记录液滴弹跳/渗透过程
    • 界面流变分析:振荡滴频率0.1-50Hz,计算弹性模量(E’)与粘性模量(E’’)

四、工业场景深度适配

行业 检测需求 接触角测量仪技术方案
电子封装 晶圆切割道污染物3D定位 50×50网格扫描 + ASTM D5946合规报告
生物材料 人造骨涂层润湿性(θ=60±5°) 生物模拟液动态追踪 + ISO 生物相容性评估
新能源材料 锂电池隔膜电解液铺展(<3s) 悬滴法界面张力分析(精度±0.1mN/m) + 高速浸润过程记录

技术差异化价值

  1. 真三维解析:突破传统二维接触角局限,同步量化表面形貌与化学特性
  2. 污染物溯源:力学法+3D成像双模块精准识别有机/无机污染物
  3. 跨尺度兼容:5μm单纤维至300mm晶圆全尺寸覆盖,MTBF>10,000小时

以下标注“*”的为各型号主要区别之处。

C601

C602

仪器外观图

相关型号主题词

标准型影像分析系统

专业型影像分析系统

硬件配置及指标

样品台控制

水平X移动

手动行程:100mm 精度:0.1mm

可升级至最大300mm行程

自动行程:100mm 精度:0.01mm

可升级为最大300mm行程

水平Y移动

上下Z移动

手动 50mm 精度:0.01mm

手动 50mm 精度:0.01mm

样品台旋转

镜头与样品台同时旋转 手动*

用于测试前进/后退角/滚动角

镜头与样品台同时旋转 自动*

用于测试前进/后退角/滚动角

 

可选购内部旋转滚动台

水平调整

手动千分头控制微调钮控制样品台水平、整机水平调整、镜头水平调整

样品台

100*100mm

100*100mm

可放置最大样品

300(W)*(L)*50(H)mm

300(W)*(L)*50(H)mm

其他控制

针管XY移动

行程:12.5mm 精度:0.01mm 焦距以及液滴位置控制

进液控制Z:移液

自动 行程:12.5mm 精度:0.01mm

自动 行程:12.5 精度:0.01mm

镜头水平控制

一维俯仰调整 带锁死功能

配件

选购配件:

各种环境腔体(温度、压力、湿度等);专业纤维夹具、专业薄膜、植物叶片夹具等等,可用于分析纤维或表面不平整样品的接触角值。

进样器

型号

自动注射泵

自动注射泵

标配精度

0.01mm 20nL0.02uL

0.01mm 20nL(0.02uL)

移液方式

自动控制移液操作

自动控制移液操作

针头

专业可替换针头进样针管,包括0.5mm标准针头、0.9mm粗针头以及用以测试超疏水材料或胶水对固体材料的接触角值的0.230.3mm不锈钢细针头、聚四氟乙烯针头等

成像系统

镜头

工业连续放大镜头(6.51 Zoom Lens);0.35-4.5X 有效像素:35 -450 pixel/mm;图像失真率(Optical distortion):0.01%;视野范围(FOV):0.80*1.0710.14*13.52NA值:0.03-0.085(4.5X)

摄像机

工业级黑白USB3.0摄像机; 分辨率:1980*1200,752*480(标准视频WVGA格式);(可选130万像素、300万像素、500万像素或更高清的摄像机);图像速度:160-3200/秒;(可选100/秒、300/秒、1000/秒或更高);标准制式图片格式转换,无图像变形;紫外滤镜(UV

光源系统

可调亮度单色冷光LED轮廓背景光源,接触角图像边缘更清晰

软件系统

SM01:接触角测试模块(ADSASD

5种测试液滴状态

悬滴法(Pendant Drop)、停滴法(Sessile Drop)2/3态)、气泡虏获法(Captive Drop)、插板法、振荡滴法(oscillating drop)

2类7种以上接触角计算方法

(1)基于真实液滴®(TrueDrop®)技术的几何模型量角器法、基于阿莎®(ADSA®-RealDrop®)技术的Young-Laplace方程拟合法。
(2)θ/2 法、圆拟合法、椭圆拟合法、曲线尺法(切线法)、Spline插值曲线拟合法、Young-Laplace方程拟合法等。

接触角数据取得方式:全自动测值和人工修改相结合。按“测试”,软件自动完成拍照-查找敏感点-计算接触角值-显示计算结果,整个过程无须人工干预,以降低人为因素影响

接触角量测技术:数学模型拟合与真实液滴外廓实际量测相结合,解决非对称图像测值问题

自动曲面修正:上凸曲面、下凹曲面、表面粗糙度修正;

自动水平线(基线base line)查找技术

/静态接触角测试,可测试前进/后退角/倾斜角和滚动角值、平衡接触角、热力学本征接触角值

拍摄图像方法:单张或25/秒连续拍摄 更高速度需选购相应速度相机如60帧、100帧、1000帧速度的相机

双软件触发技术,可用于测试粉体、纸张以及其他吸水性材料分析时的第一时间点接触角取得,也可用于小接触角测值全过程拍

左右接触角值分别计算与比较功能,软件自动求取平均接触角

自动生成曲线图,可实时观测接触角的变化情况

数据库管理功能:数据与图像一一对应,备份、压缩、导出EXCEL表格,测值以及曲线拟合结果均可保存到导出的图片上,直观明了。

视频录相功能:录制AVI格式影视图像,可用于PPT文件制作。

自动液滴量、粘附功、一液法表面自由能分析功能,可用于测试薄膜表面张力值,可替代达因笔的测试功能

SM02:悬滴法界面张力测试模块(ADSAPD

基于阿莎®(ADSA®-RealDrop®)技术的Young-Laplace方程拟合法分析液-气及液-液界面张力值

基于阿莎®(ADSA®-RealDrop®)技术的Young-Laplace方程拟合法表面张力/界面张力测试模块

拥有Bashford-Adams(BA)表法以及ADSA®PD两种分析方法

自动实时图像悬滴法界面张力值

SM03:表面自由能及润湿性分析模块(SFE&WBA 

12种表面自由能估算模型,包括:

Equation of State ( Neumann et al. )Good-GirifalcoOwen-Wendt-RabelSimple FowkesExtended FowkesWU1-2Schultz1-2Acid-base(Van OSS & Good)JhuZizman临界表面张力法等共12种表面自由能估算方法,不但能分析低能固体表面,也能分析高能固体表面,以及他们的分布(色散力、极性力、氢键值、路易斯酸碱等)

润湿包络图/可润湿性分析(Wetting Behavior Analysis / wetting envelopes,WBA®

300种液体、800个数据的液体库

通用性指标

接触角测试范围

0°<θ180°

读值分辨率

0.01°

测试精度

±1° (θ/2 ±0.1°圆拟合法(Circle Fitting

界面张力测试范围

0.001-2000mN/m

界面张力测试分辨率

0.001mN/m

界面张力测试方法

Bashford-AdamsBA)表(select plane)、Young-laplace拟合技术(第四代)

主机尺寸及重量

350Wx700Lx600Hmm 23-30kg

电源

AC100~240V 50/60HZ

           

特别声明:

1、以上图片资料以及技术参数因设计而进行的更改,不再另行通知,以最新确认的产品资料为准。

2、本公司保留一切权利。

3、阿莎®、RealDrop®、TrueDrop®、MicroDrop®、WBA®、ADSA®是上海梭伦的注册商标。

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