隨著(zhù)納米材料研究的迅猛發(fā)展以及半導體行業(yè)”的地位的迅速提升,水滴角測量?jì)x接觸角測定儀得到了迅速發(fā)展。水滴角測量?jì)x是特指將蒸餾水或超純水作為探針液體,通過(guò)拍攝水滴在固體表面形成的水滴輪廓形像后,采用界面化學(xué)的分析算法,分析得到相應的水接觸角值,進(jìn)而用于評估:
1、固體材料表面的物理化學(xué)性質(zhì),如固體的粘附力。
水滴角測量?jì)x接觸角測定儀的評估材料物理化學(xué)性質(zhì)或對材料改性后的水接觸角的評估這種應用事實(shí)上是仿生材料或納米材料研究中的基本應用。實(shí)際上,在應用過(guò)程中,人員的興趣點(diǎn)在于水滴角達到的一個(gè)度的范圍,即如果水接觸角值超過(guò)140度時(shí),可以視為超疏水材料,或油接觸角值超過(guò)140度時(shí),可以視為超疏油材料表面。仿生材料的目標通常是想實(shí)現雙疏效果,即疏水的同時(shí)可以實(shí)現疏油。所以,水滴角測量?jì)x在這種意義上來(lái)講,是一種性質(zhì)的表述,具體的測值結果中,的數值上量的變化對于這些應用而言事實(shí)上是不受重視的,或受重視程度不夠。
2、評估材料表面的均勻度。
水滴角測量?jì)x可以利用蒸餾水表面張力的高靈敏度的特性以及固體材料表面特性和測試儀器本身硬件設計的原理,準確地評估材料的品質(zhì)和均勻度。相對于表面形貌分析所用電子顯微鏡而言,水滴角測量?jì)x事實(shí)上是為科學(xué)、且成本低、效率高的分析工具。在實(shí)際數據的應用指導意義方面事實(shí)上更為有效。
(1)固體材料表面通常會(huì )存在化學(xué)多樣性、異構性以及表面粗糙度等。這些特性會(huì )導致水滴在固體表面形成的左、右、前、后各不同角度視角條件下的左、右水滴角值很難形成一致。高科技行業(yè)正是利用了這一點(diǎn),如果水滴角測量?jì)x或接觸角測量?jì)x出現左、右偏差大于1度,即視為品質(zhì)一般;如果形成左、右角度值小于1度,且整體接觸角值符合范圍(固體表面張力值符合很小的范圍變化,視為固體材料表面張力穩定,材料的品質(zhì)穩定性更好),則可以視為高品質(zhì)材料。
親水材料水滴角圖譜
疏水材料水滴角圖譜
終解釋權:北京品智創(chuàng )思