本實(shí)用新型涉及一種液體接觸角測(cè)量裝置,通過(guò)測(cè)量液滴與基底表面的接觸角,可以確定材料表面的濕潤(rùn)特性。
背景技術(shù):
在納米材料科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展歷程中,材料表面濕潤(rùn)特性的研究一直處于研究的熱點(diǎn)位置。接觸角的大小是一種材料表面濕潤(rùn)特性的重要表征數(shù)據(jù),接觸角是指液體外表面與液-固交界面之間的夾角。固體表面的濕潤(rùn)性與接觸角有明確的對(duì)應(yīng)關(guān)系:當(dāng)接觸角為0度時(shí),固體表面完全濕潤(rùn),當(dāng)液體為水時(shí),表現(xiàn)出超親水特性;當(dāng)接觸角在0-90度之間時(shí),對(duì)應(yīng)固體表面高濕潤(rùn)性。當(dāng)接觸角在90-180度時(shí),對(duì)應(yīng)固體表面較差的濕潤(rùn)性;當(dāng)接觸角為180度時(shí),固體完全不濕潤(rùn),當(dāng)液體為水時(shí),表現(xiàn)出超疏水特性,因此可以通過(guò)測(cè)量液體與固體表面接觸角來(lái)得到固體表面的濕潤(rùn)特性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了得到固體表面的濕潤(rùn)特性,本實(shí)用新型提供一種能夠測(cè)量接觸角的裝置,本設(shè)備不需要復(fù)雜的維護(hù),實(shí)現(xiàn)成本低廉,使用簡(jiǎn)單方便。
本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
一種液體接觸角測(cè)量?jī)x,包括光源,作為液滴與基底背景光源;包括圖像采集CCD,用作接觸角圖像的采集,所述圖像采集CCD可以調(diào)節(jié)焦距;包括樣品平臺(tái),用于放置樣品,所述樣品平臺(tái)放置在圖像采集CCD與光源之間;包括圖像處理系統(tǒng),與圖像采集CCD相連接,用于對(duì)采集完成的圖像進(jìn)行處理;包括液體微量注射器,設(shè)置在樣品平臺(tái)頂部,用于液滴的釋放;包括光源供電電源,與電源相連接,用于電源供電。
進(jìn)一步的,所述圖像采集CCD、樣品平臺(tái)、光源底部分別設(shè)有用于高度調(diào)節(jié)的升降調(diào)節(jié)臺(tái)。
進(jìn)一步的,所述圖像采集CCD、樣品平臺(tái)、光源三者中心線在同一條光路上。
本實(shí)用新型的有益效果是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用及維護(hù)簡(jiǎn)單方便,成本低廉,測(cè)量效果理想。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是本實(shí)用新型組成結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是液體在不同濕潤(rùn)特性材料上的接觸角;
圖中1.測(cè)試基底,2.液滴,3.接觸角,4.圖像采集CCD,5.樣品平臺(tái),6.光源,7.升降調(diào)節(jié)臺(tái),8.圖像處理系統(tǒng),9.液滴注射器,10.光源供電電源。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)附圖1,在接觸角測(cè)量中,接觸角圖像的獲得需要用到圖像采集CCD4、光源6和樣品平臺(tái)5。本實(shí)用新型主要由這三部分組成,此三部分底部分別安裝有旋轉(zhuǎn)升降臺(tái)7。光源供電電源10連接光源6,用于給光源6供電,本實(shí)用新型光源為單色光源,并且可以調(diào)節(jié)光源6的光照強(qiáng)度。微量注射器9將微量液滴注射到樣品表面,形成如附圖2所示三種情況。光源6射出的光線通過(guò)樣品平臺(tái)5,并由圖像采集CCD4采集到液滴2的遮光圖像,為了保證圖像采集CCD4能夠采集到理想的接觸圖像,需要調(diào)節(jié)圖像采集CCD4、樣品平臺(tái)5、光源6在同一水平面上,使其中心線在同一條光路上,并且將圖像采集CCD4的聚集到液滴2部分。圖像采集CCD4采集到的圖像輸出到圖像處理系統(tǒng)8,通過(guò)圖像處理得到接觸角大小。