Measuring method

懸滴法（Pendant DropMethod）	停滴法（Sessile DropMethod）	氣泡捕獲法（Captive DropMethod）	前進(jìn)后退角（Advancing/RecedingContact Angle）	滾動角（Roll-off Angle）	表面自由能（Surface FreeEnergy ）
接觸角滯后（Contact AngleHysteresis ）	可潤濕性分析（Wetting Envelopes）	纖維接觸角（Fiber ContactAngle ）	Lamella &Menisci ProfileAnalysis Method	臨界膠束濃度（CMC ）	界面流變（Interfacial Rheology & Oscillating /Expanding Drop）

測試原理

本系統(tǒng)通過攝錄下單張或基于時(shí)間變化的多張液滴（Drop）或氣泡（Bubble）的圖像，采用亞像素級的圖像識別技術(shù)分析所捕捉到的圖像中的關(guān)鍵信息如圖像邊緣等，利用有限的如密度、重力加速度、時(shí)間等參數(shù)，通過復(fù)雜的數(shù)學(xué)分析模型（如圓、橢圓、多項(xiàng)式、插值曲線，特別是Young-laplace方程曲線擬合），將液滴輪廓邊緣曲線與數(shù)學(xué)模型分析得出的的理論曲線通過特殊圖像曲線擬合技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析，進(jìn)而得出如液－氣表面張力值、液－液界面張力值、固－氣接觸角值、液－液－固三相體系接觸角值等物理化學(xué)參數(shù)。

我們團(tuán)隊(duì)的核心技術(shù)正是在于通過近30年的努力，將Young-laplace方程曲線（ADSA技術(shù)）的擬合技術(shù)充分應(yīng)用到界面化學(xué)性質(zhì)的分析中來。

Main Measurement

應(yīng)用本測試系統(tǒng)得到如下界面化學(xué)指標(biāo)：

→ 表面張力（Surface tension）：溫度、濃度組成、時(shí)間、壓力、電場等條件下的變化值；

→ 可測試液相（如純液、混合相液體、熔體等）與氣相的表面張力，特別是懸滴法（Pendant drop method）和停滴法（Sessile drop method）對于如（1）膠水、聚合物、樹脂等粘度比較高；（2）以及金屬、煤等需要高溫加熱；（3）采油行業(yè)井下高溫高壓作業(yè)環(huán)境條件模擬等，具有明顯優(yōu)勢。

→ 界面張力（Interface tension）：可用于分析不相溶液－液兩相界面張力值

→ 臨界膠束濃度分析（CMC）

→ 固體表面自由能分析（Surface free energy）以及分量（色散力、極性力、氫鍵力、Lewis酸堿力等）

→ 潤濕行為分析（Wetting Behavior Analysis, wetting envelopes）

動態(tài)接觸角（Dynamic contact angle）以及接觸角滯后性分析（Contact angle hysteresis），包括：前進(jìn)角（advancing contact angle）、后退角（receding contact angle）、滾動角（roll-off angle）以及本征接觸角（thermodynamic intrinsic contact angle）、平衡接觸角（equilibrium contact angle）；

鋪展/吸附過程分析如鋪展面積/直徑、液體吸收體積、接觸角、潤濕線等隨時(shí)間變化的量；

→ 界面流變(interfacial rheology)性質(zhì)以及界面彈性系數(shù)(surface elasticity)、界面張力弛豫方法（relaxation study）、毛細(xì)管靜壓值（hydrostatic pressure）等；

符合標(biāo)準(zhǔn)

→ASTM D 724: Standard Test Method for Surface Wettability of Paper (Angle-of-Contact Method)

→ASTM D 5946-2004: Standard Test Method for Corona-Treated Polymer Films Using Water Contact Angle Measurements

→ISO 15989: Plastics- Film and sheeting - Measurement of water - contact angle of corona-treated films

應(yīng)用范圍

1, 應(yīng)用方向：

新表面表征、表面純度測試、固體表面處理評價(jià)、液體配方設(shè)計(jì)、表面清潔度分析、固液體之間或固體黏附特性研究、表面印刷性能的表征、玻璃、塑料或金屬等固體表面浸潤性研究、分析表面改性等等.

2, 應(yīng)用領(lǐng)域：

可用于如下領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究、應(yīng)用新方法、產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及品質(zhì)控制等：

- 紙張、紙尿褲、衛(wèi)生護(hù)墊等材料吸水性以及可印刷性等性質(zhì)分析； - 纖維、織物、碳纖維、玻璃纖維與樹脂的新功能開發(fā)、表面性質(zhì)、印染等性質(zhì)分析； - 液晶屏、硬盤、屏幕保護(hù)膜、觸摸屏、LCD、LED、光學(xué)零件、半導(dǎo)體芯片、Wafer、微電子等行業(yè)表面清潔度分析以及品質(zhì)控制、新材料開發(fā)研究以及等離子（Plasma）處理等表面處理效果評估； - 聚合物、高分子材料及金屬材料表面修飾、表面改性、印刷性質(zhì)等分析； - 薄膜、偏光片、膠片、感光材料的新材料開發(fā)、印刷性等分析； - 生物材料、仿生材料的研發(fā)及其應(yīng)用分析，如檢測和表征蛋白質(zhì)、肺表面活性劑，表征生物相容性材料（高分子材料）的潤濕和粘附性、競爭以及粘附的蛋白質(zhì)； - 食品工業(yè)、醫(yī)藥如人造骨、隱形眼鏡、眼鏡玻璃的潤濕、吸附性質(zhì)分析； - 超疏水和超親水材料研究、可潤濕性分析； - 空調(diào)親水鋁箔、絕緣子、巖芯、煤礦、瀝青的潤濕性分析以及新材料的研發(fā)； - 電潤濕接觸角轉(zhuǎn)化、電透鏡研究等； - 表面活性劑應(yīng)用研究，如化妝品、清潔劑、乳液、石油行業(yè)（三次采油）等 - 噴霧、農(nóng)藥、油漆、墨水、油墨和涂料行業(yè)配方設(shè)計(jì)及潤濕性分析； - 研發(fā)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域：液體或熔體（如聚合物、金屬、煤碳、原油等）的表面/界面張力測試以及基于壓力、溫度、時(shí)間、濃度不同條件下的界面化學(xué)性質(zhì)分析；

輪廓鏡頭	普通鏡頭

2、提供技術(shù)的輪廓背景光技術(shù)

（1）更清晰的輪廓邊緣；

（2）更有利于亞像素極的邊緣查找技術(shù)的實(shí)現(xiàn)；

（3）更的液體輪廓（Drop shape）外觀尺寸；

（4）連續(xù)可調(diào)亮度LED冷光源技術(shù)，更長的壽命，無熱量散發(fā)，避免額外熱度所導(dǎo)致的小液滴揮發(fā)而影響測值過程；

（5）背景光更均勻，成像更清晰；

（6）短波長光線，更有利于液滴成像。

3、更清晰、速度更快的視覺成像系統(tǒng)

（1）標(biāo)準(zhǔn)配置87幀/秒（FPS / WVGA格式）－340FPS（GIF格式）高速攝像機(jī)；

（2）紫外（UV）過濾技術(shù)，更有利于提升液滴輪廓成像的清晰度；

（3）提供多種相機(jī)升級服務(wù)，包括高清（HD）、高速攝像（1萬幀/秒）各種攝像機(jī)（選購件）；

（4）標(biāo)準(zhǔn)配置相機(jī)的通訊接口為USB2.0，有效的提升了整機(jī)系統(tǒng)的兼容性；

 衛(wèi)生護(hù)墊吸水效果 750幀/秒高速攝像機(jī)攝像圖像序列 

三、精度更高、控制更方便的進(jìn)樣系統(tǒng)

1、控制精度更高、定量更的直頂式注射泵系統(tǒng)

（2）級的高精度注射泵系統(tǒng)，液滴控制精度可達(dá)為0.002uL，可用于高精度重復(fù)定位進(jìn)樣。

（3）直頂式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，更易于樣品管的清洗以及更換，不易產(chǎn)生二次交叉污染；

（4）采用了精密研磨絲桿(Screw)以及線性導(dǎo)軌技術(shù)，運(yùn)動控制精度更高；

（5）采用USB2.0通訊接口，了系統(tǒng)的兼容性更好。

2、多種進(jìn)樣系統(tǒng)供選購，升級更方便

（1）根據(jù)用戶自己的需要，選購如邊進(jìn)邊出型注射泵以及其他進(jìn)樣方式，升級非常方便；

（2）提供多達(dá)8個(gè)進(jìn)樣針的進(jìn)樣系統(tǒng)，更有利于如表面自由能測值時(shí)多種液相進(jìn)液需求；

（3）納升（nL）或皮升（pL）級進(jìn)樣系統(tǒng)供選購（10nL、5pL、15pL、800pL等），用于單纖維接觸角測值以及半導(dǎo)體、芯片、微電子行業(yè)um級位置接觸角測值。

3、配備齊全的各種進(jìn)樣器以及針頭供選購，滿足各種復(fù)雜的需求

（1）提供多達(dá)幾十種不同規(guī)格的進(jìn)樣器，如不同體積（25uL、100ul、500uL、1000uL……）、不同材質(zhì)（塑料進(jìn)樣器、玻璃進(jìn)樣器）以及不同品牌進(jìn)樣器（KINO、Hamilton），以滿足各種不同需求；

（2）提供各種規(guī)格(10-34#)以及不同材質(zhì)的針頭（如不銹鋼針頭、聚四氟乙烯PTFE、PP針頭等）以及特殊針頭（彎曲針頭，氣泡捕獲法時(shí)用（For Captive bubble method）

（3）可用于常規(guī)接觸角測值，也可用于超疏水、高粘度等特殊樣品的進(jìn)樣、液滴轉(zhuǎn)移等。

四、功能更強(qiáng)大、自動化程序更高、界面更人性化的界面化學(xué)分析系統(tǒng)CAST®3.0

技術(shù)的基于阿莎（ADSA、軸對稱液滴輪廓分析法）的真實(shí)液滴法（RealDrop™）分析技術(shù)。

1、應(yīng)用更為廣泛

可用于測試停滴法（Sessile drop）和氣泡捕獲法（ Captive bubble）時(shí)的表面/界面張力值以及接觸角值，也可用于分析懸滴法（pendant drop）時(shí)的液－氣和液－液體系的表面/界面張力值。

2、測值精度更高

（1）區(qū)別于選面法（Select plane）技術(shù)條件下的Young-laplace擬合技術(shù)，真實(shí)液滴法（RealDrop™）無經(jīng)驗(yàn)值標(biāo)定，采用AFLI技術(shù)以及第四代真實(shí)液滴法技術(shù)，測值精度更高。

（3）獨(dú)特的液-氣和液-液界面張力測試系統(tǒng)，我們?yōu)槟峁┗贐ashford-Adams表、龍格庫拉方程解法的兩種方法的Young-Laplace方程擬合法，可用于振蕩滴測試以及中高粘度樣品表面張力測值和表面活性劑動態(tài)表面/界面張力測值、振蕩滴(oscillating drop)測試。

3、更強(qiáng)大的分析測試功能

（1）6種分析液滴形態(tài)：

停滴（2、3態(tài)）、懸滴、氣泡虜獲法、插板法以及振蕩滴法，多種液滴形態(tài)均可適用；

（2）7種計(jì)算接觸角方法、約20種曲線擬合技術(shù)：

提供θ/2法、圓擬合法、橢圓擬合法、真實(shí)液滴法、Spline曲線擬合法、Young-laplace方程擬合法（第四代技術(shù)）、曲線尺法（切線法）等，適用于分析動態(tài)/靜態(tài)接觸角值。

其中，采用諸如Circle、Spline、Gaussian、Power等20種曲線擬合技術(shù)的曲線尺法，為您：

－ 分析前進(jìn)/后退角，滾動角值；

－ 分析不規(guī)則角度值；

提供了可能。

（3）12種表面自由能估算模型，在估算固體材料表面自由能及其分量有了更多的選擇：

提供如Equation of State ( Neumann et al. )、Good-Girifalco、Owen-Wendt-Rabel、Simple Fowkes、Extended Fowkes、WU法1-2、Schultz法1-2、Acid-base(Van OSS & Good)、Jhu、Zizman臨界表面張力法等共12種表面自由能估算方法，不但能分析低能固體表面，也能分析高能固體表面，以及他們的分布（色散力、極性力、氫鍵值、路易斯酸堿等）。

（4）獨(dú)特的固體材料可潤濕性包絡(luò)圖（Wetting Behavior Analysis / wetting envelopes，WBA）技術(shù)可以輕松分析液體表面能分量組成以及液體在固體材料表面上的潤濕和鋪展特性等。

 分析圖：高能固體材料表面分析

（5）獨(dú)特的錄相功能，可將測值過程錄相為AVI格式，以供使用。

（6）強(qiáng)大的Rod、Thread以及板法界面張力和接觸角測試技術(shù)，可用于分析單纖維的接觸角值。

4、更加全自動、人性化、高精度的功能設(shè)計(jì)

（1）標(biāo)準(zhǔn)化的視頻工作模式，兼容性更好。

標(biāo)準(zhǔn)化的視頻工作模式設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)多種接觸角儀主機(jī)系統(tǒng)的無縫升級，可應(yīng)用于世界多種接觸角分析儀主機(jī)系統(tǒng)，讓你充分享受CAST®3.0軟件技術(shù)帶來的便利性。

（2）實(shí)時(shí)圖像分析技術(shù)

可自動分析基于時(shí)間變化的界面張力/接觸角/體積/潤濕線等，且圖像與數(shù)據(jù)一一對應(yīng)，可重復(fù)調(diào)出測試圖像進(jìn)行二次數(shù)據(jù)分析。

（3）自動水平線（Base line）技術(shù)，曲面修正技術(shù)

可用于分析下凹面或上凸面接觸角值；且，提供基于整圓曲線擬合以及單邊任意形狀曲線擬合技術(shù)的曲面校正方法，操作更方便，測值更。            

（4）“雙軟件觸發(fā)技術(shù)”，可以分析各種復(fù)雜的動/靜態(tài)接觸角值：

CAST®3.0獨(dú)特的雙軟件觸發(fā)技術(shù)，可以用于分析簡單的靜態(tài)接觸角，也可以分析前進(jìn)/后退角，滾動角，隨時(shí)間變化（標(biāo)準(zhǔn)版本為25張/秒，可選購更高速度的相機(jī)）的接觸角值，更可以分析諸如粉體、纖維、紙張、人造骨膜等吸水性物質(zhì)的零時(shí)間點(diǎn)接觸角值。應(yīng)用范圍更廣，測值更。

（5）更為人性化的操作界面：

－ CAST3.0采用新一代向?qū)讲僮鹘缑?，每?xiàng)操作的設(shè)置均由后臺自動完成，你只要按“上一步”或“下一步”，根據(jù)軟件的提示，就可以將復(fù)雜的接觸角、表面自由能分析等交與我們的軟件工作了，結(jié)合我們多達(dá)140頁左右的詳細(xì)操作手冊，無需更多的培訓(xùn)，你就可以輕松上陣了。

－ 基于Unicode技術(shù)的軟件界面設(shè)計(jì)，全中文操作界面，讓你使用更為方便。

（6）全自動分析接觸角值、粘附功、表面自由能值：

－ 真正的全自動：你只要按測試，軟件自動將圖像捕獲、接觸角計(jì)算、保存數(shù)據(jù)以及實(shí)時(shí)顯示測值數(shù)據(jù)等各分步動作完成，而無須人工干涉；

－ 雙擊人工修改，即可方便分析圖像進(jìn)行測試數(shù)據(jù)的調(diào)整并保留調(diào)整記錄，以避免自動測值誤差的存在。

－ 實(shí)時(shí)顯示諸如左右接觸角值、平均接觸角值、粘附功值、低能表面一液法表面自由能（Equation of state）估算值等有用數(shù)據(jù)，而無須另行特別計(jì)算。

（7）強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫管理功能

－ 強(qiáng)大的液體庫數(shù)據(jù)

提供多達(dá)300種液體、800個(gè)液體表面張力及其分量數(shù)據(jù)，可以直接作為參考數(shù)據(jù)引用，也可以更快捷的分析固體表面能及其分量。

－ 強(qiáng)大的測值數(shù)據(jù)庫管理功能，可以更方便的保存數(shù)據(jù)以及查詢、導(dǎo)出數(shù)據(jù)：

－ 基于Access數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，為您提供強(qiáng)大的：

實(shí)時(shí)保存測值數(shù)據(jù)并建立索引；測試數(shù)據(jù)與圖片一一對應(yīng)，選中數(shù)據(jù)項(xiàng)時(shí)，對應(yīng)圖片自動顯示出來；歷史數(shù)據(jù)查詢功能；歷史數(shù)據(jù)人工修改功能；歷史數(shù)據(jù)備份、導(dǎo)入功能；數(shù)據(jù)庫壓縮功能等。測值數(shù)據(jù)可導(dǎo)出功能，提升數(shù)據(jù)的可用性；

－ 所有測值數(shù)據(jù)可以導(dǎo)出為EXCEL文檔以及BMP標(biāo)準(zhǔn)格式圖片文件，以方便您將數(shù)據(jù)寫入各種科學(xué)文章和測試報(bào)告中去。

5、全系列、全功能軟件模塊，滿足影像法界面化學(xué)分析需求

CAST®3.0界面化學(xué)分析軟件由不同的模塊（Software Module）組成：

（1）SM01接觸角測試模塊（ADSA－SD）：

軟件主模塊，具有視頻捕捉、錄相、視覺圖像分析處理、曲線擬合數(shù)學(xué)算法、數(shù)據(jù)庫管理等核心功能；可用于測試停滴法（sessile drop）或氣泡捕獲法（Captive bubble）等靜態(tài)接觸角和界面張力值，也可用于分析前進(jìn)角/后退角/滾動角/平衡接觸角/熱力學(xué)本征接觸角等。

（2）SM02懸滴法界面張力測試模塊（ADSA－PD）：

－基于Young-laplace方程擬合技術(shù)的阿莎（ADSA）表面張力/界面張力測試模塊；擁有Bashford-Adams(BA)表法以及ADSA－PD兩種分析方法；

可選購Select plane & Young-laplace擬合技術(shù)（包括Andreas-Princeton、Springer、Huh、Lin、－Hansen、等5種算法）；根據(jù)液－液界面張力分析液體的表面張力及其組成（色散力、極性力、氫鍵值等）（本功能需定制）。

（3）SM03表面自由能及潤濕性分析模塊（SFE&WBA ）；

用于分析固體表面自由能以及潤濕包絡(luò)圖/可潤濕性分析（Wetting Behavior Analysis / wetting envelopes）

（4）SM04滴法超低界面張力測試模塊（ADSA－CSD）；

通過停在倒角銳化邊緣的停滴（Max sessile drop），分析具有低界面張力值（如肺表面活性劑）的表面張力值以及隨時(shí)間變化性質(zhì)。

（5）SM05單纖維接觸角分析模塊（ADSA－SF）；

采用液寬高法（Max Length–Height method），測試包裹液滴時(shí)的纖維接觸角值。

（6）SM06界面流變分析模塊（ADSA－IR）；

界面流變(interfacial rheology)性質(zhì)以及界面彈性系數(shù)(surface viscotity & elasticity)、界面吸附以及弛豫分析（adsorption & relaxation study）、毛細(xì)管靜壓值（hydrostatic pressure）等

（7）SM07電潤濕分析模塊（ADSA－E）；

測試電場條件下的接觸角變化值；

（8）SM08頂視法接觸角測試模塊（ADSA－D）；

技術(shù)的頂視條件下接觸角測值技術(shù)，可用于大樣品測值。

（9）SM09無頂點(diǎn)液體輪廓分析模塊（ADSA－NA）；

可采用Young-Laplace擬合技術(shù)，分析非軸對稱以及前進(jìn)/后退角。

（10）SM10動態(tài)液滴彈跳能量分析模塊（ADSA－HS）；

分析吸附或未吸附于固體表面的液滴的能量變化。

（11）SM11 Young-laplace 輪廓法界面化學(xué)分析模塊（ADSA－LMP / lamella & menisci profile analysis by young-laplace equation fitting method）等等。

可根據(jù)用戶需求，定制基于Young-Laplace擬合算法的各種lamella & menisci輪廓曲線如液橋等，分析界面張力值 

五、裝備為齊全的配件庫

1、環(huán)境條件配件庫（壓力、溫度、濕度條件）

（1）溫度控制裝置： 

包括（1）樣品溫度控制（2）測試液體溫度控制；

這是兩個(gè)溫度控制系統(tǒng)，分別控制液體以及固體樣品的溫   

度?？蓡为?dú)采購，也可以同時(shí)采購。

固體樣品溫度控制方式可選以下兩種溫度控制方式之一：

－ 恒溫水槽控制：0-95℃，溫度誤差0.1℃；

－ 半導(dǎo)體加熱制冷：5-85℃,溫度誤差0.5℃；

－ 特殊溫度加熱系統(tǒng)：如200℃、400℃溫度控制要求可與我們確認(rèn)。

液體溫度控制方式建議采用恒溫水槽的方式。

（2）高溫接觸角測試：實(shí)現(xiàn)1400、1700、1800、2000℃接觸角測試；定制產(chǎn)品，需支付定金。

（3）真空環(huán)境裝置：實(shí)現(xiàn)真空或不同氣體環(huán)境下接觸角測試；定制產(chǎn)品，需支付定金。

（4）樣品槽：有效控制樣品的晃動以及溫度、光線等影響；定制產(chǎn)品，需支付定金。

（5）高溫界面張力測試：熔化的固體材料與空氣的界面張力測試，采用懸滴法或停滴法界面張力分析技術(shù)。定制產(chǎn)品，需支付定金。

（6）高壓高溫平品槽：10MPa、35MPa、70Mpa壓力范圍供選、200度溫度加熱范圍，藍(lán)寶石觀察窗戶；

（7）恒溫恒濕條件樣品槽：可實(shí)現(xiàn)恒定濕度與溫度的控制。

2、全系列樣品臺、夾具、樣品槽庫

（1）晶圓Wafer測試平臺：提供6’(φ150mm)、8’ (φ200mm)、12’ (φ300mm)各種規(guī)格wafer測試平臺；

（2）印刷PCB板測試平臺：100*250mm 于測試PCB

（3）電潤濕測試平臺：可測試通電情況下，接觸角變化；(需采購ADSA－E軟件模塊)

（4）各種用途夾具，如纖維、粉末樣品槽、固定手（腳）槽、圓柱固定槽、薄膜、紙張夾具等等，特殊夾具可定制。

（5）各種規(guī)格大小以及可耐高溫光學(xué)石英玻璃樣品槽，包括各種尺寸如100*120*36、46*36*47、60*32等，可用于三相體系界面化學(xué)分析以及氣泡法界面張力測值。

3、全系列進(jìn)樣系統(tǒng)、進(jìn)樣器與針頭

（1）25uL、100uL、500uL、1000uL高精度微量進(jìn)樣器

（2）聚四氟乙烯針頭、不銹鋼針頭（各種直徑）、塑料針頭、彎曲針頭等

（3）各種規(guī)格進(jìn)樣控制系統(tǒng)：提供注射泵、蠕動泵、微升進(jìn)樣系統(tǒng)、納升（10nL）進(jìn)樣系統(tǒng)以及皮升（5pL）進(jìn)樣系統(tǒng)。

4、振蕩/擴(kuò)張滴(oscillating drop ODM/ expanding drop EDM)測試模塊

（1）采用技術(shù)的高頻振蕩器以及美國科諾設(shè)計(jì)的閉環(huán)式振蕩控制系統(tǒng)，控制精度更高、控制方式更為靈活，可根據(jù)客戶需求選購不同振蕩頻率和振蕩幅度的振蕩器。

（2）進(jìn)樣針管可選：0.5uL、1uL、5uL、15uL、100uL、500uL、1000uL等。

（3）振蕩波形包括：正弧波、余弧波、三角波、線性波、鋸齒波等，頻率在2KHz以內(nèi)不衰減、不失真。

5、各種規(guī)格標(biāo)定板

提供計(jì)量認(rèn)證的圓擬合法、Young-laplace擬合法（懸滴、停滴）標(biāo)定板。

特別聲明：

1、以上圖片資料以及技術(shù)參數(shù)因設(shè)計(jì)而進(jìn)行的更改，不再另行通知，以確認(rèn)的產(chǎn)品資料為準(zhǔn)。　　　　　

2、本公司保留一切權(quán)利。