接觸角實(shí)驗(yàn)報(bào)告中所測得的軟件分析結(jié)果評(píng)估。
很多接觸角測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單的量角器功能,其測值結(jié)果無法與Young-Laplace方程擬合的結(jié)果相比較。
目前,部分國產(chǎn)的軟件也提供Young-Laplace方程功能,但是,事實(shí)上與國外的Young-Laplace方程擬合完全不一樣。如下圖所示:
可以看出,擬合曲線(粉紅公)與液滴輪廓重合度非常低,特別在接觸位置擬合度幾乎沒有。從接觸角分析測試的值而方,角度值理論上來講偏高很多。可以看出,擬合度相對(duì)于國產(chǎn)的Young-Laplace方程擬合來講,國外的軟件的擬合度有所提升。但是,事實(shí)上,國外的接觸角分析軟件的Young-Laplace方程曲線擬合同樣存在約2個(gè)像素沒有重合部分。因而,國外的接觸角測試分析軟件同樣是不符合精度要求的。
同一張圖片,如果采用橢圓擬合時(shí),計(jì)算結(jié)果完全與Young-Laplace方程不一致,沒有科學(xué)依據(jù)。雖然,從表面上來看,擬合軟件的分析值中,橢圓擬合的分析曲線(綠色)與液滴輪廓(黑色部分)完全重合,但是,由于僅僅是量角器,因而,測值結(jié)果無法保證可靠性的。
同一張圖片,采用圓擬合時(shí),結(jié)果如下:
(2)接觸角測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)來評(píng)估測值結(jié)果,而非簡單的采用橢圓或圓擬合這樣的算法。如下為阿莎算法評(píng)估測試如上同一張圖片的效果,可以看出,擬合度非常高,接觸角值左側(cè)為145.3度,右側(cè)為146.9度,本征接觸角值146.12度,存在明顯的左、右角度不一致現(xiàn)象。
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、右水平問題;
2、判斷是否存在樣品俯視角問題;
3、采用的算法是什么?目前最為可靠的算法為阿莎算法;
? ? 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。