接触角测量仪是一种基于表面物理化学原理,用于量化表征固体表面润湿性能的精密检测设备。其原理围绕 “接触角” 这一关键指标展开 —— 当液体滴落在固体表面并达到热力学平衡时,液体表面张力、固体表面自由能与液 - 固界面张力三者相互作用,形成液体与固体表面的夹角,即为接触角。该指标直接反映固体表面的亲水性与疏水性:接触角越小(通常<90°),表明液体在固体表面铺展能力越强,固体表面亲水性越;接触角越大(通常>90°),则液体更易在固体表面收缩成液滴,固体表面疏水性更突出。接触角测量仪通过光学成像系统捕捉液滴形态,结合数学算法计算接触角数值,将传统依赖经验的定性判断转化为精细的定量数据(测量精度可达 ±0.1°),为材料表面性能研究、工艺优化与质量控制提供科学依据,是材料科学、化工、电子等领域不可或缺的基础检测工具。接触角测量仪可测量透明样品两面接触角,对比性能差异。湖北粉体接触角测量仪答疑解惑
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。北京晶圆接触角测量仪功能接触角测量仪生成 “接触角 - 时间” 曲线,分析润湿性变化规律。

接触角测量仪是东莞晟鼎精密仪器有限公司主营的表面性能检测设备品类之一,其技术定位是为材料科学、化工、电子、医疗等领域提供精细的表面润湿性能量化表征工具。该设备基于表面物理化学原理,通过捕捉液体在固体表面形成的接触角图像,分析固体表面的亲水性、疏水性及表面自由能,将传统定性观察转化为定量数据(测量精度≤±0.1°),为材料研发、生产工艺优化、产品质量控制提供客观数据支撑。其价值在于解决 “表面性能不可见、难量化” 的问题,可通过接触角数值判断材料表面清洁度、涂层效果、改性程度等关键指标,例如通过测量水在固体表面的接触角区分亲水(接触角<90°)与疏水(接触角>90°)特性,通过对比处理前后的接触角变化评估表面改性工艺效果,是各行业开展表面性能研究与质量管控的基础设备。
常用的计算模型包括 Owens-Wendt 模型、Van Oss-Chaudhury-Good 模型(简称 VCG 模型):Owens-Wendt 模型适用于多数低能固体材料(如高分子材料),需测量 2 种液体(1 种极性液体,如蒸馏水;1 种非极性液体,如二碘甲烷)的接触角,通过建立二元方程组求解色散分量与极性分量,总表面自由能为两者之和;VCG 模型适用于含酸碱基团的材料(如金属氧化物、生物材料),需测量 3 种液体(极性、非极性、两性液体)的接触角,可同时计算色散分量、极性分量及 Lewis 酸碱分量,更多方面反映固体表面的化学特性。该功能通过软件自动实现数据运算,无需人工干预,计算结果精度可达 ±1mJ/m²,为材料表面性能的定量分析提供了科学依据。精确测量接触角对开发防水防油材料至关重要。

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。接触角测量仪是一种用于测量液体与固体表面之间相互作用力的精密设备。湖北全自动接触角测量仪品牌
接触角测量仪的远程监控功能,便于技术人员协助调试。湖北粉体接触角测量仪答疑解惑
动态接触角测量功能凭借对润湿过程的动态捕捉能力,在多个领域的工艺优化与质量控制中发挥重要作用。在涂料行业,通过分析涂料液滴在基材表面的动态接触角曲线,可评估涂料的流平性:接触角下降速率越快,说明涂料在基材表面铺展能力越强,流平性越好;若曲线出现平台期(接触角长时间保持不变),则可能存在涂料流平剂不足或基材表面污染的问题,据此可优化涂料配方中的流平剂添加量与基材预处理工艺。在胶粘剂研发中,动态接触角直接影响胶粘剂的润湿速率与初始粘接强度:润湿速率越快(接触角快速下降),胶粘剂越易渗透至被粘物表面缝隙,初始粘接强度越高;通过对比不同胶粘剂的动态接触角曲线,可筛选出适配特定被粘物的产品,减少因润湿不足导致的粘接失效。湖北粉体接触角测量仪答疑解惑