纠正接触角万博体育网页版app万博max体育

万博max体育万博体育网页版app接触角测量广泛应用于研究、生产和质量控制的领域。背景这些测量的理论和意义上的提供万博max体育万博体育网页版app接触角测角术——张力测量学页面。年轻的材料的接触角,这通万博max体育万博体育网页版app常是报告文学价值,假设一个理想的不包含表面粗糙度,污染物、化学异质性,或液体与探针的交互。在大多数实际情况下,一个或多个这些假设可能违反了。特别是,粗糙度有著名的接触角的影响,越来越多的粗糙度倾向于提高现有材料的属性。万博体育网页版app万博max体育理解研究的基本属性涂料、塑料或陶瓷,这些粗糙度效应可能是不必要的,可以画一个不准确的照片真实的材料特性。

1936年,罗伯特·文策尔发明了一种年轻的接触角之间的关系,表面粗糙度,以及修正后的接触角[1]:万博体育网页版app万博max体育

(1)

θm测量接触角,θY是年轻的接触角,和r是:万博体育网页版app万博max体育

(2)

的年代_博士被定义为额外的百分比在表面积贡献可以测量表面粗糙度和使用轮廓曲线仪和原子力显微镜等设备。的年代_博士一个完全平坦的表面是0。其计算值/ ISO 25178[2]是:

(3)

其中一个是定义的区域。

一个集成的系统,包含接触角测角仪和轮廓曲线仪可能会执行一个年代万博体育网页版app万博max体育_博士现场测量和接触角相同的样本。万博体育网页版app万博max体育θFlex与地形就是这样一个工具。XYZ阶段,通过使用一个自动化的仪器可以准确地执行之间移动,地形测量和接触角滴被放置的地方。万博体育网页版app万博max体育

图1 -θFlex与地形结合接触角和地形测量系统万博体育网页版app万博max体育

地形模块利用边缘投影相转移法,一个投影仪产生一个正弦条纹图形样本和边缘的运动捕捉镜头。仪器设置如图2所示。在此系统中,可以将正弦条纹方程所描述的:

(4)

在x和y的位置坐标,是背景强度,b是振幅调制,p是正弦光栅波长,ϕ吗₀是由于表面高度相移,和δ_n是幻灯片的相移运动。每个像素的强度不同高度的函数,并使用软件算法,地形等信息_博士,根意味着平方(RMS)粗糙度、平均高度、最小和最大高度,和其他参数可以确定在2 d和3 d。更详细的边缘投影移相方法可以找到从张和Peisen [3]。

图2 - fringe-projection阶段转变的示意图测量和其相应的光学表面

一旦年代_博士表面的测量,修正后的接触角,即年轻的接触角θ万博体育网页版app万博max体育_Y可以通过方程(1)和(2)。这使得一个确定接触角以及相关信息,比如一个完全平坦的表面自由能。万博体育网页版app万博max体育这些信息是至关重要的一个基本的认识材料和涂料。