專業級光學接觸角測量儀是材料表面科學、界面化學、生物醫藥及工業涂覆領域中重要的精密分析工具,通過高分辨率成像與算法,精確量化液滴與固體表面之間的接觸角,進而解析材料的潤濕性、表面能與粘附特性。其測量精度可達0.1°。高精度的背后是對操作規范性的嚴苛要求,掌握
專業級光學接觸角測量儀的正確使用方法,是確保數據科學、可靠、可重復的關鍵。

第一步:環境準備與儀器校準
將儀器置于穩固、防震的實驗臺上,避免陽光直射與空氣對流。調節水平腳,確保儀器水平。開啟光源與相機系統,預熱10分鐘。使用標準校準片(如已知接觸角的硅片或藍寶石片)驗證系統準確性,必要時進行像素標定與基線校正。
第二步:樣品制備與裝載
待測樣品表面應平整、清潔、無油污或灰塵。可采用超聲清洗、等離子處理或溶劑擦拭等方式清潔。將樣品牢固固定于樣品臺上,確保表面水平。對于不規則樣品,可使用微調夾具精確定位。
第三步:選擇測試液體與注射系統準備
根據測試目的選擇高純度、低揮發性的液體。將液體注入潔凈的微量注射器,安裝于精密注射單元。排出氣泡,確保液路暢通。選擇合適口徑的針頭(通常0.3~0.5mm),避免液滴懸掛。
第四步:液滴生成與圖像捕捉
通過軟件控制或手動微調,將針頭垂直下降至接近樣品表面(距表面1~2mm)。緩慢推出設定體積的液滴(常規2~5μL),使其自然沉積于樣品表面。立即啟動高速相機捕捉液滴形態。對于動態分析,可啟用前進角/后退角測量模式,通過增減液滴體積觀察接觸線移動。
第五步:圖像分析與數據處理
軟件自動識別液滴輪廓,采用圓法、橢圓法或Young-Laplace方程進行擬合計算接觸角。檢查擬合曲線是否貼合實際邊緣,必要時手動調整基線或選擇局部擬合。記錄左、右接觸角及平均值,導出圖像與數據報告。
第六步:多參數測量與表面能計算
為全面評估表面特性,需至少使用兩種不同表面張力的液體(一種極性,一種非極性)進行測量。軟件根據Owens-Wendt或Wu法等模型,自動計算表面總自由能及其極性與色散分量。