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产品名称：
TrueDrop®/RealDrop®专业级光学3D接触角测量仪及界面张力测量仪SL200KS
产品型号：
SL200KS
产品概述：

SL200KS型顶视3D接触角测量仪集成自动进液与360°旋转平台，通过顶视3D成像技术同步捕获液滴多轴轮廓（分辨率5μm），量化表面粗糙度与化学异质性对接触角的影响（Δθ≤0.5°）。配置工业远心镜头（0.35-4.5X）、石英柔光光源及CAST®3.0系统，支持动态滚动角分析（0-90°）、液-液界面张力（悬滴法）及表面自由能三维分布建模，适配超疏水涂层开发、微结构功能表面检测。技术亮点：顶视3D重建算法解析表面拓扑形貌与润湿性关联

SL200KS型顶视3D接触角测量系统——更先进的化学异质性与表面形貌综合分析平台

一、3D接触角核心技术突破

  1. 顶视多轴成像技术

    • 360°旋转同步捕获液滴三维轮廓（Z轴分辨率5μm），解析表面粗糙度与微结构对接触角的影响。
    • 结合3D表面形貌模块（选配），实现表面拓扑形貌（Ra/Rz）与润湿性（θ/Δθ）的关联建模。

  2. 化学多样性评估体系

    • Acid-base表面自由能模型 + 12种润湿性包络图，量化材料表面化学基团分布（极性力占比5%-95%）。
    • 智能识别有机污染物（接触角滞后Δθ＞8°）与无机残留（表面能色散力＞80mJ/m²）。
    • 力学铂金板法表面张力模块：有效分析固体表面微量有机污染物对于接触角影响

二、工业级检测场景适配

应用领域 检测目标 3D接触角技术方案
功能涂层 超疏水表面微结构均匀性（θ>150°±2°） 5×5网格扫描 + 3D润湿性热图，定位涂层缺陷（接触角波动＞3°区域）
生物医学 植入体表面蛋白质吸附（γ^P<30mJ/m²预警） 生物膜模拟液 + 动态接触角追踪（25fps），量化粘附功（Wa）衰减速率
半导体封装 晶圆清洗后残留污染物（θ<25°判定合格） 300mm晶圆平台 + 合规报告，自动标注污染坐标（精度±0.5mm）
新能源材料 锂电池隔膜电解液浸润性（铺展时间＜2s） 高速3D成像（100fps）记录液滴渗透轨迹，同步计算表面曲折度（Tortuosity）

三、模块化技术架构

  1. 光学成像链

    • 工业远心镜头（0.35-4.5X连续变焦） + 三波长宽光谱LED平行光源（选配），消除光学干涉误差
    • 160-3200fps全局快门相机（标配），可选配5MP偏振光模块（区分各向异性润湿）

  2. 智能分析系统CAST®3.0

    • 3D接触角算法：多帧合成+点云重建技术，接触角计算精度±0.1°
    • 动态污染溯源：实时比对表面能分布（色散/极性/氢键力），定位化学成分异常区域


接触角技术解析与应用矩阵

技术维度 定义/检测对象 水滴角测量仪技术方案
接触角 固-液-气三相界面切线夹角，表征材料润湿性 顶视3D成像技术（Z轴精度5μm），同步分析表面粗糙度与化学异质性分布
水滴角 以纯水为探针液体，评估表面清洁度与污染物类型 集成ADSA-RealDrop®算法（接触角精度±0.1°），区分有机残留（θ>85°）与无机氧化层（θ<30°）
3D接触角 多轴轮廓重建，解析微观结构对润湿性的影响 360°旋转平台+3D表面形貌模块（选配），生成表面拓扑润湿性热图

行业应用与检测场景

行业 检测场景 3D接触角技术方案
电子制造 PCB板焊盘氧化层、晶圆表面污染物分析 50×50网格扫描（300mm平台），定位θ<25°污染点（精度±0.5mm）
生物医药 人造骨生物相容性（γ^P>35mJ/m²）、导管抗蛋白吸附 动态接触角追踪（25fps）+生物膜模拟液，量化粘附功衰减速率
功能涂层 超疏水涂层微结构均匀性（θ>150°±2°） 顶视3D润湿性分布图，检测孔径＞2μm的涂层缺陷
包装材料 铝箔亲水性（θ<30°）、食品膜防雾性能 曲面校正技术（曲率半径≥5mm）+ UV老化模拟

检测标准与仪器配置

标准代码 检测对象 水滴角测量仪配置要求
ASTM D 724 纸张表面润湿性 曲面自适应夹具 + 吸水性材料动态接触角模块
ASTM D 5946-2004 电晕处理聚合物薄膜 遮光环境舱（1000Lux照度控制） + 工业远心镜头（畸变率<0.08%）
ISO 15989 塑料薄膜电晕处理效果 温控样品台（-20~200℃） + 多波长宽光谱LED平行光源

技术亮点

  1. 顶视3D技术：通过三维点云重建（分辨率1μm）量化表面微观结构对接触角的贡献率
  2. 化学多样性分析：Acid-base模型+12种润湿性包络图，解析材料表面官能团分布（极性力占比5%-95%）
  3. 工业级扩展：支持晶圆级（5×5mm）至板材级（300×300mm）跨尺度检测



SL200K系列顶视3D接触角测量仪核心优势

——全域润湿性分析与工业级精度控制

一、顶视3D接触角技术突破

  1. 多轴同步成像系统

    • 360°旋转平台搭载10维机械臂（±0.5μm定位精度），实现样品全域顶视3D扫描（Z轴分辨率5μm）
    • 激光辅助轮廓重建技术，量化表面粗糙度对接触角的影响（Δθ≤0.3°）

  2. 化学异质性智能解析

    • 结合Acid-base表面自由能模型与润湿性包络图（WBA®），实现材料表面化学基团分布的可视化（极性力占比5%-95%）
    • 力学表面张力模块自动识别微区污染（θ波动＞5°区域），定位精度±0.1mm

二、精密机械与光学架构

模块 技术特性 顶视3D应用优势
超稳机械平台 交叉线性导轨（软件控制±0.5μm）+航空铝一体框架（振动抑制<0.1μm） 支撑300mm晶圆连续扫描，3D接触角重复性误差<0.5°
智能液滴控制 0.02μL注射泵系统+PTFE超疏水针头，适配10nL微量滴定 精确测量超疏水表面（θ>150°）全域润湿特性，液滴转移成功率>99%
工业光学链 0.35-4.5X远心镜头（畸变<0.08%）+多波长宽光谱LED平行光源 消除曲面/高反光表面干扰，实现凹凸面顶视3D接触角精准测量（曲率半径≥3mm）

三、CAST™2.0智能分析系统

  1. 全域润湿性建模

    • 7种算法（含基于阿-莎®(ADSA-RealDrop®）的Young-Laplace方程拟合法）同步处理3D点云数据，生成接触角空间分布热图
    • 动态追踪液滴铺展过程（1000fps高速摄像），计算表面曲折度（Tortuosity）与滞后角（Δθ）

  2. 工业场景深度适配

    • 电子封装：晶圆清洗后污染物3D定位（标准报告自动生成）
    • 生物材料：植入体表面蛋白吸附动态监测（γ^P衰减速率≤0.5mJ/m²·s预警）
    • 功能涂层：超疏水结构均匀性评估（θ>150°区域占比≥98%判定合格）


技术参数

以下标注“*”的为各型号主要区别之处。

SL200KB

SL200KS

仪器外观图


 


 

相关型号主题词

标准型动、静态接触角仪

/界面张力仪

专业型动、静态接触角仪

/界面张力仪

硬件配置及指标

样品台控制

水平X移动

手动 行程：50mm 精度：0.1mm

 

 

可升级至最大300mm行程

手动 行程：50mm 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 40mm 精度：0.01mm

手动 25mm 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

水平调整

手动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

50*50mm

50*50mm

可放置最大样品

250(W)*∞(L)*50(H)mm

250(W)*∞(L)*50(H)mm

其他控制

针管XY移动

行程：12.5mm 精度：0.01mm 

进液控制Z：移液

手动 行程：12.5mm 精度：0.01mm 

手动 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

遮光片技术

* 有 需另选购

* 有 需另选购

配件

可选购：

专业纤维夹具、专业薄膜、植物叶片夹具，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

* 手动注射泵

* 自动注射泵

标配精度

0.01mm 0.02uL

0.02uL注射泵

移液方式

* 手动控制移液操作

* 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0.3mm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 0.35-4.5X 有效像素：35 -450 pixel/mm

相机

1、工业级黑白USB2.0摄像机；

2、分辨率：1920*1200或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）

3、图像速度：87-340帧/秒；（可选100帧/秒、300帧/秒、1000帧/秒或更高）

4、标准制式图片格式转换，无图像变形；

5、通讯接口：USB3.0 无兼容性问题/可选1394接口相机

光源系统

可调亮度单色冷光LED光源，接触角图像边缘更清晰

软件系统

测试液滴状态，共5种：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)等。

接触角计算方法，共两类7种以上：
（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；

动/静态接触角测试，可测试前进/后退角/倾斜角和滚动角值

拍摄图像方法：单张或25帧/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摄。

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。

多达12种表面自由能估算模型，包括：

Equation of State ( Neumann et al. )、Good-Girifalco、Owen-Wendt-Rabel、Simple Fowkes、Extended Fowkes、WU法1-2、Schultz法1-2、Acid-base(Van OSS & Good)、Jhu、Zizman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）

强大的可润湿性分析功能（Wetting Behavior Analysis WBA®分析）

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

通用性指标

接触角测试范围

0°＜θ＜180°

读值分辨率

0.01°

测试精度

±1° (θ/2 法) ±0.1°圆拟合法

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

BA表（select plane）、Young-Laplace拟合技术（第四代）

主机尺寸及重量

300Wx650Lx600Hmm 23-30kg

电源

AC100~240V 50/60HZ

               

 

附件:

1、温度控制装置：

包括（1）样品温度控制（2）测试液体温度控制；

这是两个温度控制系统，分别控制液体以及固体样品的温度。可单独采购，也可以同时采购。

→固体样品温度控制方式可选以下两种温度控制方式之一：

（1）恒温水槽控制：0-95℃，温度误差0.1℃；

（2）半导体加热制冷：5-85℃,温度误差0.5℃；

（3）特殊温度加热系统：如200℃、400℃温度控制要求可与我们确认。

→液体温度控制方式建议采用恒温水槽的方式。

2、高温接触角测试：最高实现1400、1700、1800、2000度接触角测试；定制产品，需支付定金。

3、真空环境装置：实现真空或不同气体环境下接触角测试；定制产品，需支付定金。

4、样品槽：有效控制样品的晃动以及温度、光线等影响；定制产品，需支付定金。

5、高温界面张力测试：熔化的固体材料与空气的界面张力测试，采用悬滴法或停滴法界面张力分析技术。定制产品，需支付定金。

6、全系列针管与针头

包括： 25uL、100uL、500uL、1000uL高精度微量进样器、以及聚四氟乙烯针头、不锈钢针头（各种直径）、塑料针头、弯曲针头等

7、高精度双通道软件控制自动注射泵

8、专用夹具：用于夹持纤维、薄膜、纸张等

9、气泡捕获法用石英玻璃样品槽

10、振荡滴(oscillating drop)测试模块

（1）采用世界领先技术的高频振荡器以及美国科诺独家设计的闭环式振荡控制系统，控制精度更高、控制方式更为灵活，可根据客户需求选购不同振荡频率和振荡幅度的振荡器。

序号

振荡幅度

振荡最高频率

1

2uL

100z

2

10uL

100Hz

3

10uL

60Hz

4

20uL

60Hz

（2）进样针管可选：0.5uL、1uL、5uL、15uL、100uL、500uL、1000uL等。

（3）振荡波形包括：正弧波、余弧波、三角波、线性波、锯齿波等，频率在2KHz以内不衰减、不失真。

CAST2.0影像分析系统测试实图示例

 

1、前进后退角分析实图：

 

图1 分析方法：曲线尺拟合法（圆拟合、spline拟合、广义二次曲线拟合等）。

前进角/后退角测试建议采购注射泵或蠕动泵。前进角/后退角形成的技术有两种方式：（1）增加/减少液滴量，形成前进/后退角；（2）样品台倾斜，形成前进后退角。如上图所示

2 、非规则接触角分析实图：

 

图中拍摄的是硅胶的实际效果图，采用曲线尺拟合技术计算接触角值。拟合因子90%以上。

图2 分析方法：Spline曲线拟合法或Young-Laplace方程拟合法

 

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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