DROPimage Pro 随附支持晶圆的 Model 90 Pro Edition、Model210 和 Model 400。它也可供 DROPimage CA 用户进行升级。DROPimage Pro 非常适合用于接触角、表面能、表面张力和界面张力研究。
表面张力仪提供了一种简单易用的方法,可快速准确地测量液体的表面张力或两种不互溶液体之间的界面张力。
除了表面张力工具外,DROPimage Pro还配备接触角工具,并且能够使用(7)种不同方法,借助多种工具来测量表面能,具体如下:
接触角工具
接触角测量仪用于表征液体在固体表面的行为。当少量液体与固体表面接触时,会形成一个静止液滴。达到平衡时,两相之间会形成液 – 固界面。固体与液体之间的切线夹角称为接触角。DROPimage CA 非常适合对亲水性和疏水性材料进行测试。
酸碱工具
酸碱工具使用三种不同测试液体的接触角来评估给定固体的表面能参数。范·奥斯等人已经表明,通过使用三种液体(一种非极性液体和两种极性液体),酸碱相互作用的贡献可以用其电子供体和电子受体成分的乘积来表示。推荐的测试液体为用于非极性液体的二碘甲烷或溴萘,以及水和甘油或水和甲酰胺这两种极性液体组合。
表面能工具
表面能工具通过不同测试液体的接触角来评估给定固体的表面能。
几何平均法使用两种纯液体来表示其色散和非色散值。水和碘甲烷是测试液体的便捷选择。不同的液体对往往会给出不同的结果。通过这种方法获得的一些低能固体的表面能和极性通常比通过其他方法计算出的要低得多。
调和平均法在计算中也使用两种液体。吴认为用这种方法得到的结果是准确的,并且与其他方法的结果非常吻合。然而,一些研究人员认为,跨界面的非色散相互作用主要具有酸碱性质,在这种情况下,他们建议使用酸碱工具。
黏附功
粘附功理论测定了液体对固体的润湿能力指数。吸附理论认为,范德华力对于良好的粘附而言已经足够。根据Young和Dupre理论,液/固界面的热力学关系可以推导出这个与可逆粘附功和表面自由能相关的方程,同时指出,粘附过程可以用其相反的过程,即分离过程来描述。
齐斯曼绘图工具
齐斯曼绘图工具总结了润湿行为,并允许使用一系列同系液体进行内插性质的预测。拉梅 – 哈特接触角测角仪的发明者W.A.齐斯曼及其在海军研究实验室的同事报告了对各种液体在低能聚合物基材上接触角的大量测量结果。发现接触角的余弦值与 sessile 液滴液体的表面张力之间存在经验线性关系。将该线外推至余弦(θ)= 1 可得到基材的“临界表面张力”。
术语“临界”之所以被使用,是因为在齐斯曼图上,任何表面张力大于“临界表面张力”的液体,与基底都会形成一个有限的接触角。临界表面张力值是有用的经验值,用于表征聚合物基底表面能的相对程度。对于与基底形成氢键或酸碱相互作用的液体,齐斯曼的经验预测并不适用。这些液体将自发地在基底上展开。
固液液表面能工具
固 – 液 – 液表面能工具根据舒尔茨等人的方法,利用一种测试液体在浸没于一系列不同液体中的固体上的接触角,来评估给定固体的表面能。通常使用水或甲酰胺作为测试液体,使用一系列碳氢化合物作为连续相(己烷、环己烷、辛烷、癸烷、十六烷)。必须至少使用2种不同的连续相液体。该方法对于诸如金属和氧化物等高表面能固体特别有用,否则这些固体易被大多数液体润湿。
校准命令
仪器发货时,系统已完全校准。但是,如果镜头组件进行了任何程度的重新调整,或者放大系统有任何变动,仪器将不再校准。“校准”命令使用一个具有精确直径的球来校准相机的放大倍数,从而实现100%准确的读数。之后可以随时使用校准检查工具来验证校准情况。所有ramé-hart系统发货时都配备一个专用的浮动校准球。
注射器工具
自动注射器工具支持ramé-hart 自动分配系统 选项,用于控制液滴体积。该工具可编入时间表,以实现自动前进、后退及其他类型的研究。