? ? 水滴角是表征固體材料的物理化學(xué)性質(zhì)的主要指標(biāo)。長(zhǎng)期以來(lái),在測(cè)試水滴角值的過(guò)程并生成接水滴角測(cè)試儀的測(cè)試報(bào)告時(shí),將目光更多的關(guān)注到了角度值本身,通常情況下,如果接觸角角度值低于60度,就視該樣品為親水性樣品,如果水接觸角值高于60度,則該樣品視為疏水樣品;如果水接觸角值高于120度時(shí),則該樣品可以被視為超疏水接觸角值。
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一、通過(guò)校準(zhǔn)片七種標(biāo)榜數(shù)據(jù)驗(yàn)證水滴角測(cè)試儀的測(cè)試準(zhǔn)確性。
數(shù)據(jù)采集方法:
七種標(biāo)樣(3°,5° ,8° ,60° ,90° ,120° ,115° );
我們?nèi)⌒〗嵌?°標(biāo)樣用八種方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
晟鼎精密軟件測(cè)試方法:橢圓法、圓法、微分圓法、微分橢圓法;
每種方法測(cè)試50~60個(gè)測(cè)試點(diǎn),測(cè)試得到原始數(shù)據(jù);
數(shù)據(jù)利用升序排序,取其中位數(shù)的10組作為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析。大量數(shù)據(jù)取中位數(shù)分析的方式,可以增加數(shù)據(jù)的均勻性,消除偶爾誤差,得到數(shù)據(jù)更靠近算法測(cè)試數(shù)據(jù)。
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數(shù)據(jù)分析方法:用于確定算法擬合角度與標(biāo)樣本身相差多少。誤差越小,算法越準(zhǔn)確。
在3° 標(biāo)樣測(cè)試中,SDC200S的各個(gè)測(cè)試方法的測(cè)試數(shù)據(jù):
注意事項(xiàng):
對(duì)于小角度的測(cè)量,光源對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響至關(guān)重要,因?yàn)檫^(guò)大的亮度會(huì)腐蝕標(biāo)樣成像輪廓,而過(guò)低亮度則會(huì)增加圖像噪點(diǎn),擬合是否準(zhǔn)確與攝像頭成像清晰度有關(guān)。
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二、接觸角實(shí)驗(yàn)報(bào)告中所測(cè)得的軟件分析結(jié)果評(píng)估。
很多接觸角測(cè)試分析軟件不提供自動(dòng)將擬合曲線保存到分析圖片上的功能,此時(shí),僅僅提供了一個(gè)測(cè)試接觸角值結(jié)果的情況,那么對(duì)于這樣的接觸角數(shù)據(jù)的可信度并不很高,只能提供一個(gè)差不多的接觸角估算范圍。
(1)接觸角測(cè)值結(jié)果橢圓擬合、圓擬合和Young-Laplace方程擬合存在不同的數(shù)值結(jié)果。
通常情況下,橢圓擬合和圓擬合只是簡(jiǎn)單的量角器功能,其測(cè)值結(jié)果無(wú)法與Young-Laplace方程擬合的結(jié)果相比較。
(2)接觸角測(cè)試分析由于材料存在化學(xué)多樣性以及異構(gòu)性、粗糙度等,極可能出現(xiàn)左、右角度值不一致的現(xiàn)象。同時(shí),由于接觸角表征的是固體材料的物理化學(xué)性質(zhì),因而,我們必須基于物理化學(xué)的技術(shù)來(lái)評(píng)估測(cè)值結(jié)果,而非簡(jiǎn)單的采用橢圓或圓擬合這樣的算法。如下橢圓法評(píng)估測(cè)試如上同一張圖片的效果,可以看出,擬合度非常高,不存在明顯的左、右角度不一致現(xiàn)象。
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?以下為接觸角測(cè)試樣品及測(cè)試角度 :
樣品名稱? |
測(cè)試角度 |
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樣品一 ? |
135.7
|
136.2 |
143.9
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樣品二 ? |
141.3
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142.4
|
141.4
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樣品三 ? |
130
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130.7
|
131.0
|
?
綜合如上,通常情況下評(píng)估接觸角實(shí)驗(yàn)結(jié)果或?qū)嶒?yàn)報(bào)告的方法為:
1、判斷是否存在樣品左、右水平問(wèn)題;左右角度測(cè)試后取平均角度。
2、判斷是否存在樣品俯視角問(wèn)題;
3、采用的算法是什么,根據(jù)水滴角度的不同,可選不同的測(cè)試方法;
4、擬合度高低。特別是接觸點(diǎn)位置一段的分析弧形曲線是否與被分析的液滴的輪廓重合(黑色部分)。