振蕩滴接觸角測量儀基于年輕氏方程的基本原理。當液滴在固體表面形成時,固體、液體和氣體三相的界面張力達到平衡,該儀器通過特定裝置使液滴在固體表面產生微小振蕩,利用光學系統(tǒng)精確捕捉液滴振蕩過程中的形狀變化,結合先進的圖像處理算法,分析出液滴在不同狀態(tài)下的輪廓,進而準確地計算出接觸角。例如,儀器向液滴施加一定頻率的振蕩源,液滴在振蕩過程中會出現(xiàn)類似“波動”的形態(tài)變化,通過對這些變化的研究,依據(jù)上述方程推導出接觸角的具體數(shù)值。
1、樣品準備:首先,確保被測固體樣品表面平整、清潔,無油污、灰塵等雜質,以免影響測量結果。對于液體樣品,要根據(jù)其性質選擇合適的注射器或微量進樣器,準確量取適量液體,保證液滴大小適中且能穩(wěn)定地放置在固體表面上。
2、儀器校準:開啟振蕩滴接觸角測量儀后,需進行校準操作。包括對光學系統(tǒng)的焦距、成像清晰度以及測量探頭的靈敏度等方面進行校準。校準過程需嚴格按照儀器說明書的要求,使用標準樣品或已知接觸角的標準物質進行校準,確保測量的準確性和可靠性。
3、測量操作:將準備好的液滴小心地滴在固體樣品表面,啟動儀器的振蕩發(fā)生裝置,使液滴產生振蕩。同時,儀器的圖像采集系統(tǒng)開始工作,實時記錄液滴振蕩過程中的一系列圖像。待液滴振蕩穩(wěn)定后,停止采集,儀器內置的軟件會根據(jù)采集到的圖像信息,自動分析計算出接觸角的值,并將結果顯示在屏幕上。
總之,振蕩滴接觸角測量儀以其原理和精細的操作流程,為表面科學、材料科學等領域的研究提供了重要的數(shù)據(jù)支持,幫助科研人員深入了解固體表面的潤濕性和液體的表面張力特性。