在燃料电池质子交换膜研发中,膜表面的亲水性(水接触角<40°)是确保质子传输的关键,通过接触角测量仪测量水在膜表面的动态接触角,可评估膜的吸水与保水性能 —— 动态接触角稳定在 30° 左右,说明膜具备良好的吸水保水能力,质子传导率优。晟鼎精密的接触角测量仪针对电极材料,支持对柔性电极(如卷状电极)与刚性电极(如块状电极)的测量,且样品台可适配惰性气体氛围(可选配手套箱),避免电极材料在空气中氧化影响测量结果。某新能源企业通过该设备研发的正极材料,电解液浸润时间从 30 分钟缩短至 10 分钟,电池充放电效率提升 8%,为新能源电池的高性能研发提供数据支撑。晟鼎水滴角测量仪功能丰富、涵盖了所有接触角检测的动态分析功能。北京视频光学接触角测量仪技术指导
表面自由能计算功能作为晟鼎精密接触角测量仪的扩展功能,在材料研发、工艺优化、质量控制等环节具有重要应用价值。在材料成分分析中,通过表面自由能的分量占比,可判断材料表面的化学组成,例如极性分量占比高说明材料表面含羟基(-OH)、羧基(-COOH)等极性基团,色散分量占比高则说明含烷基等非极性基团,为材料合成工艺优化提供方向;在表面改性评估中,通过对比改性前后的表面自由能变化,量化改性工艺(如等离子处理、化学接枝)的效果,例如等离子处理后材料极性分量提升 30%,说明改性有效引入了极性基团;在界面结合性能预测中,通过对比两种材料的表面自由能,可评估其界面结合强度(表面自由能差值越小,界面结合越稳定),为复合材料研发(如涂层 - 基材组合)提供参考;在产品质量控制中,通过设定表面自由能合格范围,可快速判断批次产品是否符合标准,避免因表面性能波动导致后续工艺失效(如涂层附着力不足)。该功能通过软件自动实现计算,无需人工干预,支持数据导出与报告生成,为企业提供高效、精细的表面性能分析工具。上海表面接触角测量仪厂家供应接触角测量仪的 VCG 模型可计算表面 Lewis 酸碱分量。

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。
captive bubble 法的典型应用场景包括:多孔材料(如陶瓷膜、过滤膜)的润湿性能检测,因这类材料会吸收液滴导致 sessile drop 法无法形成稳定液滴,而悬泡法可在液体环境中避免样品吸水;透明薄膜的两面润湿性能对比,将薄膜浸没后在两侧分别产生气泡,可同时测量两面的接触角,评估薄膜的双面改性效果;粉末压片的润湿性能检测,粉末压片表面易因松散导致液滴渗透,悬泡法可通过液体环境固定粉末形态,确保测量准确性。晟鼎精密的接触角测量仪在 captive bubble 法中,配备高精度液体池(容积 50-100mL)与气泡发生器(气泡体积精度 ±0.1μL),且样品台支持三维调节(X/Y/Z 轴调节范围 ±10mm),可精细将样品定位至气泡生成区域,确保气泡稳定附着,测量精度与 sessile drop 法一致(≤±0.1°)。接触角测量仪样品台水平度误差≤0.1°,防止液滴变形。

接触角测量仪的光学系统构成与测量精度保障:图像传感器采用 130 万 - 500 万像素的 CMOS 工业相机,帧率≥30fps,可实时采集接触角图像,且具备图像降噪功能,减少环境光干扰导致的图像噪声。此外,光学系统还包含偏振矫正模块,可消除样品表面反光对图像的影响(如金属或光滑塑料表面的镜面反射),确保接触角轮廓提取的准确性。通过光学系统各组件的协同作用,晟鼎接触角测量仪可精细捕捉液体 - 固体界面图像,为后续接触角计算提供高质量的图像基础,保障测量精度。接触角测量仪测量质子交换膜接触角,保障燃料电池性能。北京材料接触角测量仪推荐厂家
大尺寸接触角测量仪专为大体积、不可切割类的样品设计,轻松解决样品大而不便的测量问题。北京视频光学接触角测量仪技术指导
sessile drop 法(座滴法)是接触角测量仪基础、应用广的测量方法,适用于板材、薄膜、涂层等多数固体样品的静态与动态接触角测量。其操作流程分为三个关键步骤:第一步是样品准备与固定,将固体样品平整放置于样品台,通过水平调节装置确保样品表面水平度误差≤0.1°,避免液滴因倾斜发生形态变形;针对不同样品特性,可采用真空吸附(适用于板材、玻璃)或机械夹具(适用于柔性薄膜)固定样品,确保测量过程中样品无位移。第二步是液滴生成与滴落,通过高精度微量进样器(精度 ±0.1μL)抽取 1-5μL 的测试液体(常用蒸馏水、二碘甲烷、正十六烷等),将进样器精细定位至样品表面上方 1-2mm 处,缓慢释放液体形成液滴,等待 1-3 秒让液滴达到热力学平衡(避免液滴未稳定时测量导致误差)。第三步是图像采集与计算,启动工业相机采集液滴图像,软件通过边缘检测算法提取液滴轮廓,基于 Young-Laplace 方程(适用于大液滴或低表面张力液体)或椭圆拟合算法(适用于小液滴或高表面张力液体)计算接触角数值。该方法操作简便、适用范围广,通过同一位置 3-5 次重复测量,可使数据重复性偏差控制在 ±0.5° 以内,满足多数常规检测需求。北京视频光学接触角测量仪技术指导