例如在高分子材料研发中,通过 sessile drop 法测量水在材料表面的静态接触角,可判断材料的疏水性能(接触角>90° 为疏水,>150° 为超疏水);在涂层工艺优化中,通过测量液滴铺展过程的动态接触角,可分析涂层的润湿性变化速率,评估涂层的均匀性。晟鼎精密的接触角测量仪在 sessile drop 法基础上,优化了进样器定位精度(±0.01mm)与样品台移动精度(±0.005mm),确保液滴可精细滴落在样品指定区域,进一步提升测量重复性(同一位置多次测量偏差≤±0.5°)。接触角是指液体滴在固体表面上时,液滴边界与固体表面之间形成的夹角。广东光学接触角测量仪欢迎选购
晟鼎精密接触角测量仪的表面自由能计算功能,基于表面物理化学中的界面张力理论,通过测量两种或两种以上已知表面张力的液体在固体表面的接触角,结合特定数学模型计算固体表面的表面自由能及各分量(色散分量、极性分量、Lewis 酸碱分量),实现对固体表面性能的深度量化分析。其重要原理是:固体表面自由能由不同作用分量构成,不同性质的液体(极性、非极性)与固体表面的相互作用不同,通过测量多种液体的接触角,可建立方程组求解各分量。常用的计算模型包括 Owens-Wendt 模型(适用于多数固体材料,需 2 种液体:极性 + 非极性)、Van Oss-Chaudhury-Good 模型(适用于含酸碱基团的材料,需 3 种液体:极性、非极性、两性液体)。例如采用 Owens-Wendt 模型时,需测量蒸馏水(极性液体,表面张力已知)与二碘甲烷(非极性液体,表面张力已知)在样品表面的接触角,代入模型公式即可计算出固体表面的色散分量与极性分量,总表面自由能为两者之和。该功能为材料表面性能的定量分析提供了科学依据,避免通过接触角单一数值判断表面性能的局限性。上海大尺寸接触角测量仪量大从优接触角测量仪采用 LED 冷光源,提供均匀光场避免成像模糊。

sessile drop 法作为晟鼎精密接触角测量仪的基础测量方法,凭借操作简便、适配性强的优势,广泛应用于多个领域的表面性能检测。在材料研发领域,可测量静态接触角判断材料的疏水 / 亲水特性,例如通过水在高分子材料表面的接触角,区分材料是否具备超疏水性能(接触角>150°);在涂层工艺优化中,通过测量动态接触角(液滴铺展过程中的接触角变化),分析涂层表面的润湿性变化速率,评估涂层均匀性与成膜质量;在表面清洁度检测中,通过对比清洁前后的接触角变化,判断样品表面是否残留污染物(如油污、杂质),通常清洁后的样品接触角会明显降低(如金属表面清洁后水接触角从 60° 降至 10° 以下)。该方法的重要优势在于:一是无需复杂样品预处理,多数固体样品可直接测量;二是支持多种液体类型,可根据检测需求选择极性(如蒸馏水)、非极性(如正十六烷)液体,拓展检测维度;三是可结合软件功能实现数据实时分析与记录,为后续工艺优化提供完整数据链,是企业开展常规表面性能检测的优先方法。
在半导体晶圆制造流程中,表面清洁度直接影响后续光刻、镀膜、离子注入等工艺的质量,晟鼎精密接触角测量仪是晶圆清洗工艺质量控制的关键设备,通过测量水在晶圆表面的接触角判断清洁效果。晶圆在切割、研磨、光刻等工序后,表面易残留光刻胶、金属离子、有机污染物,这些污染物会破坏晶圆表面的羟基结构(-OH),导致接触角明显变化。清洁后的晶圆表面(如硅晶圆)因富含羟基,水接触角通常<10°(强亲水性);若表面存在污染物,接触角会明显增大(如残留光刻胶会使接触角升至 30° 以上),据此可快速判断清洗是否达标。在实际检测中,需将晶圆裁剪为合适尺寸(如 20mm×20mm),固定在样品台并确保水平,采用 sessile drop 法滴加 1-2μL 蒸馏水,采集图像并计算接触角,同时需在晶圆不同位置(中心 + 四角)进行多点测量,确保表面清洁均匀性。该应用可实现清洗工艺的快速检测(单次测量时间<1 分钟),避免因清洗不彻底导致器件缺陷,保障半导体晶圆的生产质量稳定性。接触角测量仪调节光源亮度,适配低反射塑料样品。

在燃料电池质子交换膜研发中,膜表面的亲水性(水接触角<40°)是确保质子传输的关键,通过接触角测量仪测量水在膜表面的动态接触角,可评估膜的吸水与保水性能 —— 动态接触角稳定在 30° 左右,说明膜具备良好的吸水保水能力,质子传导率优。晟鼎精密的接触角测量仪针对电极材料,支持对柔性电极(如卷状电极)与刚性电极(如块状电极)的测量,且样品台可适配惰性气体氛围(可选配手套箱),避免电极材料在空气中氧化影响测量结果。某新能源企业通过该设备研发的正极材料,电解液浸润时间从 30 分钟缩短至 10 分钟,电池充放电效率提升 8%,为新能源电池的高性能研发提供数据支撑。当液体与固体达成接触时,液体表面张力越大接触角越大,固体表面能越大接触角越小。上海大尺寸接触角测量仪量大从优
接触角测量仪检测色散分量,判断表面非极性基团占比。广东光学接触角测量仪欢迎选购
校准方法分为用户日常校准与专业机构定期校准:用户日常校准可通过标准样品(如石英片、标准玻璃片)进行,每周 1 次,确保设备处于正常状态;专业机构定期校准需每年 1 次,由国家认可的计量机构(如中国计量科学研究院)对设备的光学系统(镜头分辨率、光源稳定性)、机械系统(样品台水平度、进样器精度)、软件算法(接触角计算准确性)进行多方面校准,出具校准证书,确保设备计量溯源性。此外,晟鼎精密还为客户提供校准指导服务,包括校准流程培训、标准样品推荐,帮助客户正确开展日常校准,避免因设备精度偏差导致检测数据失真。某电子企业通过严格执行精度验证与校准流程,接触角测量数据的可靠性明显提升,与第三方检测机构的比对偏差从 ±1.2° 缩小至 ±0.3°,满足产品出口的质量检测要求。广东光学接触角测量仪欢迎选购