技術文章 / Technical articles
對于水滴角測量儀來說重要的構成部分就是工業相機和變焦鏡頭，如果這些部分不干凈里面有小顆粒物污染物和灰塵的話拍出來的圖片質量不高，如果照片質量不好會嚴重影響測試的實驗結果。設備出廠前工業相機和鏡頭部分是記過嚴格無塵處理的，在沒必要的情況下用戶千萬不要把相機和鏡頭分離。如有需要清理的話請在指導下進行處理，要用鏡頭布去擦試鏡頭，相機部分不能用任何物品擦試，一定要用除塵股氣球吹，吹走那些異物。還有就是要不定時檢查設備的其他部分螺絲是否松動，尤其是設備的自動旋轉臺，自動旋轉臺是采用高性能高精度的步進電機控制，千萬不要隨意敲打，以免影響儀器的精度。再有就是在設備閑置的時候一定要把設備給密封起來，放在干凈干燥的環境下。在進行試驗的時候一定要周圍環境穩定性，在無振動、干燥、干凈的環境下正確使用。設備的軟件控制部分，只要正確的操作步驟就行。用戶做到以上這些就可以設備的使用壽命。
水滴角測量儀零部件采用工藝制造。經過的積木式組合，形成一臺具有各項功能的水滴角測定儀。可以完成工作臺上下移動、工作臺左右移動、工作臺前后移動。實現手動進樣器的微量進樣及上下、左右精密移動。儀器配有一個高精度定倍顯微鏡。同時儀器設計了一個工作臺伸縮桿結構，可以適應不同用戶材料厚度加大的場合。儀器框架可以根據式樣的大小適量調節，擴大了儀器的使用范圍。該儀器設計合理、美觀大方、操作簡單、靈活可靠。適用于各種場合測定水滴角的用戶。
在本應用說明中，我們對水滴角測量儀技術進行了簡單的分析，為提升測試的精度、重復性提供幫助。
1、什么是水滴角？水滴角的定義是什么？與接觸角有何區別？
水滴角又稱水接觸角，是接觸角的一種，特指水滴在固體表面形成的接觸角。通常水滴采用的是二次蒸餾水，因為二次蒸餾水的表面張力值穩定性比較好，可以作為數據對比使用。因而，水滴角的定義可以為水滴在固體表面形成Young-Laplace弧形后，在固-液-氣兩側三相接觸點位置形成的切線與接觸點連線之間的夾角。通常情況下，水滴角用作兩個方面應用：其一，作為清潔度判斷的依據，通過測試固體表面(如硅片、晶圓、PCB、芯片、wafer、LCD、OLED等表面)水滴角值，判斷材料表面的清潔度；其二、作為超疏水、仿生材料、不粘水或防指紋等效果的判斷依據，通常而言，我們定義水滴角或水接觸角值超過150度即為超疏水材料。防指紋效果通常要求水滴角大于120度。
2、有何注意點？
水滴角或水接觸角的測試主要注意點包括：
(1)水的純度或清潔度一定要有。通常而言，建議測試水滴接觸角值時采用二次蒸餾水更好。
(2)盡量室溫的穩定性。水的表面張力值受溫度影響而有變化。但對于超疏水或超親水表面時，接觸角值事實影響并非很大，約在2度之內。
(3)測試水滴角前，一定要作進液系統及水的清潔度的判斷。方法為，測試之前，采用基于ADSA-RealDrop算法的Young-Laplace方程擬合法對水的表面張力值進行測試。ADSA-RealDrop法由于不受針頭直徑的影響，因而是目前較為理想的測試水的表面張力值的方法。如果測得的表面張力值符合文獻值，即20攝氏度時可以達到72.75mN/m時，則說明測試用探針水和進液系統是干凈的。如果測試值低于70mN/m，則說明體系是不干凈的。如果高于75mN/m，則說明測試方法有問題。
(4)對于小于10度接觸角值的體系而言，一定要采用遮光板和UV過濾技術，否則測值精度、自動化程度會大大降低，特別對于LCD、OLED、空調鋁箔等。同時，在測試方法上，盡量采用全自動圓擬合技術。
(5)對于大于10度，或大于120度的水滴角的測試時，此時的樣品極可能是非軸對稱的，如果采用基礎的方程擬合法，由于其為軸對稱的，測值結果會偏大；如果采用圓擬合法或雙圓擬合法，測值結果偏小，無法擬合輪廓曲線；如果采用橢圓擬合法，對于大于120度的水滴，軸中心的上下兩部分為非軸對稱，同樣無法擬合；
(6)3D接觸角測試。在有條件時，可以采購3D接觸角模塊，可以非常快速的判斷材料表面的清潔度。出現左、右水滴接觸角值偏離2度，即認為是不干凈的材料。
3、儀器可以量測哪些項目？
通常可以完成水滴角、接觸角、固體表面自由能、液體表面張力、液-液界面張力值的測試。根據需求，可以將項目分開采購。
