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产品名称:
卓越型光学法接触角及界面张力测定仪602
产品型号:
C602
产品概述:

C602型接触角仪是一款高端自动化3D接触角测量设备,专为精确测量接触角相关参数而设计。其核心技术包括平行光源和平行光镜头,确保了超大的景深,能够为复杂样品表面的接触角测量提供更高的精度和稳定性。

作为一款全自动型接触角测量仪,C602型设备配备了自动进液系统和自动滚动角分析功能,能够高效、精准地完成以下测量任务:

  1. 3D接触角测量:支持三维空间中的接触角分析,适用于复杂表面形貌的样品。
  2. 滚动角分析:通过自动化控制,精确捕捉滚动角值,帮助用户全面了解材料润湿特性。
  3. 前进/后退角测量:动态分析液滴在表面移动过程中的接触角变化,为研究材料动态润湿行为提供数据支持。
  4. 液-液界面张力测量:通过高精度传感器和自动化控制,实现液-液界面张力的准确测定。

C602型接触角仪广泛适用于高端材料研究、工业品质控制、表面化学分析等领域,是进行3D接触角、动态润湿行为及液-液界面张力测量的理想选择。其自动化设计和高精度性能使其成为科研和工业应用中的高效解决方案。

C60系列3D接触角测量仪是一款基于先进光学影像分析技术的高端测量设备,专为精确分析3D接触角和界面化学性质而设计。其核心技术采用平行光源和平行光镜头,提供超大景深,确保在3D接触角测量中具有更高的精度和稳定性,且不受液滴前后距离变化的影响。

作为一款专业的影像分析系统,C60系列仪器能够通过分析液体(Drop)或气泡(Bubble)的外形轮廓,测定多种界面化学参数,包括表面张力及其分量(色散力、极性力)、界面张力、固体表面自由能及其分量(色散力、极性力、氢键力、Lewis酸碱力等)、界面流变(interfacial rheology)及粘弹指数(Interfacial Viscosity)、粘附功、润湿线、润湿行为(Wetting Behavior)等。这些功能使其成为表面化学研究的理想工具,能够帮助用户全面分析和评估材料的润湿特性、表面清洁度、铺展行为、粘附性等关键指标。

C60系列仪器广泛应用于多领域,包括新材料研发(如仿生超疏水或超亲水材料)、质量控制(表面清洁度分析)、科研等。其模块化设计理念允许客户根据需求选择多达几万种不同的组合形式,满足个性化需求。

仪器整机由高精度光学机械结构、先进的光学成像系统、精密滴定系统以及专业级界面化学分析软件CAST™3.0组成。标准配置包括领先世界的轮廓镜头、背景光源、高速摄像系统(支持87至340帧/秒)以及精密定位平台,结合基于ADSA核心技术的CAST®3.0分析软件,为用户提供最先进的研究工具。

C60系列3D接触角测量仪凭借其卓越的性能和灵活性,是界面化学研究和材料特性分析领域的高端选择,为科研人员和工程技术人员提供了全新的接触角测试体验。




  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:




产品概述

C60系列3D接触角测量仪是一款基于先进光学影像分析技术的高端测量设备,专为精确分析接触角和界面化学性质而设计。其核心技术采用平行光源和平行光镜头,提供超大景深,确保在3D接触角测量中具有更高的精度和稳定性,且不受液滴前后距离变化的影响。

测试方法

C60系列仪器支持多种测量方法,包括:

  • 悬滴法(Pendant Drop Method)
  • 停滴法(Sessile Drop Method)
  • 气泡捕获法(Captive Drop Method)
  • 前进/后退角(Advancing/Receding Contact Angle)
  • 滚动角(Roll-off Angle)
  • 表面自由能(Surface Free Energy)
  • 接触角滞后(Contact Angle Hysteresis)
  • 可润湿性分析(Wetting Behavior Analysis)
  • 纤维接触角(Fiber Contact Angle)
  • Lamella & Menisci Profile Analysis Method
  • 临界胶束浓度(CMC)
  • 界面流变(Interfacial Rheology & Oscillating/Expanding Drop)

测试原理

该系统通过摄录单张或时间变化的多张液滴或气泡的图像,利用亚像素级图像识别技术分析图像中的关键信息,如图像边缘等。通过有限的参数(如密度、重力加速度、时间等),结合复杂的数学分析模型(如圆、椭圆、多项式、插值曲线,特别是Young-Laplace方程曲线拟合),将液滴轮廓边缘曲线与数学模型分析得出的理论曲线进行优化分析,最终得出液-气表面张力值、液-液界面张力值、固-气接触角值、液-液-固三相体系接触角值等物理化学参数。

主要测量指标

  • 表面张力(Surface Tension): 测量液相与气相的表面张力,适用于纯液、混合相液体、熔体等,特别适用于高粘度液体(如胶水、聚合物、树脂)和高温、 高压环境(如采油行业井下作业)。
  • 界面张力(Interface Tension): 分析不相溶液-液两相界面张力值。
  • 临界胶束浓度(CMC): 评估表面活性剂的临界浓度。
  • 固体表面自由能(Surface Free Energy)及其分量: 包括色散力、极性力、氢键力、Lewis酸碱力等。
  • 润湿行为分析(Wetting Behavior): 评估材料的润湿特性。
  • 动态接触角及滞后性分析: 包括前进角、后退角、滚动角、本征接触角、平衡接触角等。
  • 铺展/吸附过程分析: 测量铺展面积/直径、液体吸收体积、润湿线等随时间变化的量。
  • 界面流变性质: 包括界面弹性系数、界面张力弛豫、毛细管静压值等。

符合标准

  • ASTM D 724: 表面润湿性(角度接触法)。
  • ASTM D 5946-2004: 基于水接触角的电晕处理聚合物薄膜测试。
  • ISO 15989: 塑料薄膜水接触角测量。

应用领域

C60系列3D接触角测量仪广泛应用于多个领域,包括:

  • 材料科学: 研究新材料的表面特性,如超疏水和超亲水材料。
  • 品质控制: 分析表面清洁度、印刷性能、润湿性等。
  • 生物医学: 评估仿生材料、生物相容性材料的润湿和粘附性。
  • 工业应用: 涵盖纸张、纤维、塑料、金属、电子、医药、食品、能源等行业。
  • 表面化学研究: 分析表面活性剂、润湿行为、表面改性效果等。

产品优势

  • 精密性能: 高精度光学系统和先进的图像分析技术。
  • 智能化操作: 支持自动化测量和分析,减少人为误差。
  • 广泛应用: 适用于多种材料和行业,满足不同测试需求。

C60系列3D接触角测量仪凭借其卓越的性能和灵活性,是界面化学研究和材料特性分析领域的理想选择,为科研人员和工程技术人员提供了全新的接触角测试体验。



C60系列3D接触角测量仪是一款集成度高、性能先进的界面化学分析设备,专为精确测量接触角、表面张力、界面张力等界面化学参数而设计。该设备结合了先进的机械结构、光学成像系统和专业的分析软件,广泛应用于材料科学、生物医学、电子、能源等多个领域。

1. 专业化机械结构

C60系列仪器拥有更专业、更稳定、更精确的机械结构及控制系统,确保测量的高精度和稳定性。

  • 精密定位平台:采用世界领先的线性滑块导轨技术和精密研磨丝杆,确保运行范围大、行进平稳、液滴定位精确。手动控制精度可达0.01mm,软件控制精度达到0.5μm,分辨率高达0.007μm。

  • 升降控制系统:引入交叉滚珠导轨和千分头技术的精密升降台,确保水平线控制和样品面观察的精度,负重能力高达5kg。

  • 液滴焦距与位置控制:采用千分头和精密滚珠导轨的两维定位台,保证运行平滑和位置控制精度。独特的固定焦距式机械结构结合精密调整架,方便准确找焦并捕获清晰图像。

  • 液滴转移控制:微距离针头移动与调焦控制系统,液滴转移操作精确便捷,适用于超疏水材料测试。支持普通进样器、PTFE针管等,满足不同样品需求。

  • 动态接触角控制:采用专业旋转定位平台,手动精度可达0.1°,软件控制精度0.01°,分辨率高达0.0001°。独特的整体式滚动平台设计,样品与镜头同步旋转,便于观测和分析。

  • 多维度水平调整:提供多达4处水平调整系统,包括整机水平、镜头水平和样品台高精度二维水平调整平台,确保样品平整度。软硬件结合的双重水平调整系统,结合可调亮度LED冷光源,方便查找水平线。

2. 世界领先的光学成像系统

C60系列仪器配备更清晰、更高速度、更专业的光学视觉成像系统,确保液滴轮廓成像精准。

  • 高精度轮廓镜头:6.5倍连续放大,0.7-4.5倍放大倍率,大景深,低畸变,高解析度。景深范围内物像倍率不变,垂直成像无投影现象,轮廓清晰。

  • 轮廓背景光技术:连续可调亮度LED冷光源,避免液滴挥发,背景光更均匀,成像更清晰。短波长光线,有利于液滴成像。

  • 高速摄像系统:标准配置87帧/秒(WVGA格式)-340帧/秒高速摄像机,提供高清、高速摄像头选项,满足不同需求。紫外线过滤技术提升成像清晰度,USB2.0接口确保兼容性。

3. 精密高效的进样系统

C60系列仪器提供精度更高、控制更方便的进样系统,满足多样化进样需求。

  • 高精度注射泵系统:最低液滴控制精度0.002μL,适用于高精度重复定位进样。直顶式结构便于清洗和更换,采用精密丝杆和线性导轨技术,运动控制精度高。

  • 多样化进样选项:提供边进边出型注射泵、纳升(nL)或皮升(pL)级进样系统,满足不同进样需求。支持多达8个进样针,适用于表面自由能测量等多液相需求。

  • 配件齐全:提供25uL、100uL、500uL、1000uL高精度微量进样器,各种规格针头(不锈钢、PTFE、塑料等),满足不同样品测试需求。

4. 功能强大、智能化的界面化学分析系统CAST®3.0

CAST®3.0界面化学分析软件基于阿莎(ADSA)真实液滴法,提供更强大的分析功能和更人性化的操作界面。

  • 广泛应用:支持停滴法、悬滴法、气泡捕获法、插板法、振荡滴法等多种液滴形态,适用于液-气、液-液、液-固、液-液-固等多相界面体系。

  • 高精度测值:采用第四代真实液滴法和Young-Laplace方程拟合技术,无经验值标定,测值精度更高。支持动态接触角、滚动角、前进/后退角等分析。

  • 多样化分析功能:提供6种液滴形态分析、7种接触角计算方法、20种曲线拟合技术、12种表面自由能估算模型,全面满足界面化学分析需求。

  • 自动化与智能化:支持全自动图像捕获、接触角计算、数据保存,减少人工干预。独特的双软件触发技术,扩展动态接触角分析范围。

  • 人性化界面:向导式操作界面,操作步骤清晰,结合140页详细操作手册,便于新手上手。基于Unicode技术的全中文界面,使用更便捷。

  • 强大的数据库管理:基于Access数据库,支持数据实时保存、查询、修改、备份、导出,测值数据可导出为EXCEL和BMP格式,提升数据可用性。

  • 模块化软件功能:CAST®3.0由多个功能模块组成,覆盖接触角测试、表面自由能分析、界面流变测试等,满足不同分析需求。支持定制功能模块,灵活应对特殊需求。

5. 完善的配件库

C60系列仪器配备丰富的配件,满足不同测试需求。

  • 环境控制配件:提供温度、湿度、高压、真空等环境控制装置,支持样品温度控制、液体温度控制、高温接触角测试、恒温恒湿测试等。

  • 样品台与夹具:提供晶圆、印刷电路板、纤维、粉末、薄膜等多种样品夹具,满足不同样品测试需求。

  • 进样系统与针头:提供多种规格进样器、针头,满足纳升级、皮升级进样需求,适用于不同样品测试。

  • 振荡/扩张滴测试模块:采用闭环式振荡控制系统,支持不同振荡幅度和频率,进样针管规格多样,振荡波形丰富,满足界面流变分析需求。

  • 标定板:提供计量认证的标定板,包括圆拟合法、Young-Laplace拟合法(悬滴、停滴),确保测量准确性。


总结

C60系列3D接触角测量仪通过其专业化的机械结构、世界领先的光学成像系统、精密高效的进样系统以及功能强大的分析软件,成为界面化学研究的理想选择。其广泛的应用范围、精确的测量能力和人性化的操作界面,使其在材料科学、生物医学、电子、能源等领域具有重要地位,为用户提供全面的界面化学分析解决方案。


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USB2.0摄像机; 分辨率: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:87-340/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Young-laplace方程拟合技术的阿莎®(ADSA®)表面张力/界面张力测试模块

拥有Bashford-Adams(BA)表法以及ADSAPD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®分析

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

           

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