光学接触角测量仪是一种通过测量液滴在固体表面形成的接触角来表征材料表面物理化学性质的仪器。
1.润湿性分析
应用场景:
评估防水/防油涂层性能(如超疏水表面接触角>150°)。
优化涂料、胶粘剂在基材上的铺展性。
研究生物材料(如血管支架、人工关节)与体液的相互作用。
案例:
通过测量不同表面的接触角,筛选出适合海洋防腐的低表面能涂层。
2.表面能计算
方法:
使用Owens-Wendt-Rabel(OWR)或Wu’s方程,通过测量不同极性液体的接触角,计算表面能的极性分量和非极性分量。
应用:
评估材料表面清洁度。
优化复合材料界面粘接强度(高表面能材料更易与树脂浸润)。
3.光学接触角测量仪表面改性效果评价
改性技术:
等离子处理、紫外线辐照、化学刻蚀等表面处理手段。
应用:
对比处理前后的接触角变化,验证改性效果。
研究纳米涂层(如超疏油涂层)的润湿性调控机制。
4.生物相容性研究
应用场景:
评估医疗器械材料(如钛合金、聚氨酯)的血液相容性。
研究细胞在材料表面的粘附行为。
案例:
通过测量接触角筛选适合细胞培养的聚合物基材。
5.动态润湿性研究
技术:
测量液滴随时间变化的接触角(如吸水性表面的接触角随时间减小)。
分析液滴在倾斜表面上的滑动角(反映低粘附特性)。
应用:
研究自清洁表面的动态润湿行为。
评估多孔材料的吸液速率(如纱布、海绵)。
6.表面粗糙度与微纳结构表征
原理:
微纳结构会显著影响润湿性(如荷叶效应:微米乳突+纳米凸起形成超疏水表面)。
应用:
通过接触角测量结合SEM/AFM观察,分析表面织构对润湿性的影响。
研究仿生表面的设计与制备。
