接觸角測量?jì)x選購之一：國外和國內接觸角儀的技術(shù)指標的區別？
接觸角測量?jì)x作為固體界面化學(xué)性質(zhì)分析的儀器，自1940年代開(kāi)始由Zisman教授團隊提出并由R.J.Good團隊，以及A.W.Neumann團隊進(jìn)行升級。一直到20世紀90年代，接觸角測量?jì)x停留在是角器階段，即通過(guò)簡(jiǎn)單的量測物理意義上的角度，簡(jiǎn)單的評估一下材料的親疏水性質(zhì)。而真正的接觸角測量?jì)x是由A.W.Neumann教授團隊提出ADSA-P算法后才得到的改變。ADSA-P算法實(shí)現了將重力、表面張力、接觸角值綜合參與運算，因而，測試的接觸角值更有表征意義，更能夠體現為界面化學(xué)性質(zhì)中的固體的物理化學(xué)性質(zhì)。20世紀90年代同期，有一些研究人員同樣的提出了一些基于Young-Laplace方程擬合技術(shù)測試接觸角值，但是，其測試算法由于采用了Select Plane的多項式擬合技術(shù)，因而，測值的應用范圍以及測試的應用領(lǐng)域，對測試樣品的要求均有不同的要求。雖然在學(xué)術(shù)領(lǐng)域，Young-Laplace方程擬合技術(shù)的接觸角測量?jì)x器沒(méi)有得到研究人員的認可，但是，在商業(yè)化的接觸角測量?jì)x領(lǐng)域，國外的接觸角測量?jì)x與國內接觸角測量?jì)x形成的明顯的區別。
近年來(lái)，中國的接觸角測量?jì)x廠(chǎng)商也出現了許多新的公司。這些公司的宣傳接觸角測量?jì)x的產(chǎn)品中與國外的接觸角儀事實(shí)上在宣傳內容上已經(jīng)非常接近。
接觸角測量?jì)x技術(shù)指標：
1) 大可測樣品體積：350 x ∞ x 180mm（L×W×H）
2) 接觸角測量范圍：0 - 180°，分辨率：+/- 0.01°
3) 光學(xué)系統：軟件控制可連續調節光強的LED光源
4) 軟件控制攝像速度，相機高速度不低于200幀/秒，且滿(mǎn)足分辨率130萬(wàn)像素條件下
5) 相機采用高分辨率1/2’’CMOS傳感器
6) 相機光學(xué)4.5倍連續放大，焦距12mm連續可調
7) 相機拍攝角度正負3度可調
8) 樣品臺尺寸：大于100 x 100mm，樣品臺垂直方向手動(dòng)控制大位移不小于40mm
9) 滴定系統：配備一套單液體手動(dòng)滴定系統，針頭式滴定，可更換液體，精度0.1uL/min
10) 軟件系統：能自動(dòng)錄相、實(shí)時(shí)回放和重新計算功能，接觸角實(shí)時(shí)分析
10.1) 接觸角測量：測量靜態(tài)、動(dòng)態(tài)接觸角（前進(jìn)角和后退角），測量過(guò)程可以拍攝存儲，提供橢圓法，圓法，高寬法等自動(dòng)擬合方法，基線(xiàn)調整自動(dòng)、手動(dòng)、水平、曲面等方法
配置電腦：戴爾靈越3670電腦整機（i5-8400 8G DDR4 2666MHz 128G SSD 1T 2G）" 臺 1
再看看另一個(gè)接觸角測量?jì)x的技術(shù)指標：
水滴角測試儀 SPEC
1） 帶表面張力和表面能測試軟件功能
2） 帶標準校正標樣
工作臺面尺寸：120mm*150mm
工作臺移動(dòng)：
a) 前后移動(dòng) 手動(dòng)，行程80mm，精度0.1mm b) 左右移動(dòng) 手動(dòng)，行程80mm，精度0.1mm c) 上下移動(dòng) 手動(dòng)，行程80mm，精度0.1mm
大樣品臺尺寸：10寸
進(jìn)樣器移動(dòng)：上下100mm; 左右100mm
工業(yè)鏡頭移動(dòng)：前后180mm（微調3mm）
工業(yè)鏡頭：0.7X *-4.5X高清遠心連續變倍變焦顯微鏡
CCD：SONY*高速工業(yè)級芯片；25幀/S、60幀/S、300幀/S、1000幀/S（標配25幀/S；可選配）
鏡頭角度可調試：仰視、平視、俯視多視角觀(guān)察
光源：LED可調節藍色基調工業(yè)級冷光源；使用壽命達貳萬(wàn)伍仟小時(shí)以上
電源及功率：220V / 60HZ
分析軟件：
?。?）國內的接觸角測量分析軟件自動(dòng)橢圓擬合法（一鍵自動(dòng)擬合，不存在人工誤差）包括：
圓法擬合（Circle method）（適用于低角度接觸角測量）
橢圓/斜橢圓擬合法（Ellipse/Oblique ellipse）（適用于高角度接觸角擬合）
LY（應用于120°以上高角度接觸角測量）
微分橢圓法/微分圓法（Differential circle / Differential ellipse）（應用于不規則液滴形態(tài)接觸角的擬合）
?。?）動(dòng)態(tài)接觸角擬合包括：
潤濕性能測試（Wettability）（應用于慢性吸收材料、潤濕材料的表面吸收或潤濕性能測試，批量處理）
視頻擬合（Video analysis）（應用于吸收或潤濕速度較快的樣品的吸收或潤濕性能測試，視頻動(dòng)態(tài)處理）
?。?）動(dòng)態(tài)表面/界面張力測量（Measurement of dynamic surface / interfacial tension）（測量液體整個(gè)過(guò)程的張力變化趨勢，更的判定其真實(shí)的表面/界面張力）
?。?）表面能量計算（Surface energy）（使用主流的多種表面能計算方式測量對固體表面能量進(jìn)行分析）
?。?）粘附功（Adhesion work）等多功能測試
規格：
接觸角測量范圍：0-180°
接觸角測量精度：±0.1°
表界面張力測量范圍：0-2000mN/m；測量精度：0.01 mN/m
高精度自動(dòng)滴液系統：軟件高精度滴液系統；滴液精度：0.0 1μl
接觸角高精密儀器校準片：德國*接觸角角度校準標準片3°5°8° ；60°90°120°；115°（選配）
第二個(gè)技術(shù)指標事實(shí)上是國內的儀器的技術(shù)指標，僅從內容的豐富程度來(lái)看，第二個(gè)技術(shù)指標的豐富程度甚至比個(gè)國外的接觸角測量?jì)x的技術(shù)指標還好。
但是，從選購儀器而言，我們不建議以看熱鬧的方式來(lái)處理，而應抓住本質(zhì)，特別是接觸角測量的本質(zhì)來(lái)分析。
事實(shí)上，我們的結論很簡(jiǎn)單，如上兩款接觸角測量?jì)x均是不符合要求的接觸角測試裝置。理由如下：
1、接觸角測量是用于測試樣品上的水滴與其形成的液滴形狀的。事實(shí)上，由于樣品上表面本身不水平或儀器加工問(wèn)題導致樣品臺表面水平與鏡頭水平度不一致，極可能產(chǎn)生左右接觸角值不一致。同時(shí)，由于化學(xué)多樣性、表面粗糙度、表面結構的異構性存在，接觸角形成的液滴98%以上均是非對稱(chēng)的。
其于如上理論，如上兩款儀器的硬件加工中根本沒(méi)有將如何測試事實(shí)存在的非對稱(chēng)性以及樣品臺如何調整水平這個(gè)關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)列出。因而，根本無(wú)法符合現代接觸角測量的高要求。
事實(shí)上，測試的接觸角值本身就是一個(gè)微量的納米級或mN級的能量指標，因而，微小的變化均會(huì )對測值結果產(chǎn)生明顯的影響。所以，接觸角測試儀器的設計必須符合這個(gè)要求。
2、接觸角測量?jì)x的算法因符合如上非軸對稱(chēng)要求。
而如上兩個(gè)接觸角測量?jì)x將指標中的算法僅提供了圓、橢圓或寬高法，這些算法就是如上我們提及的量角器的概念。無(wú)法用于界面化學(xué)的測量。事實(shí)上，國外的儀器與國內的儀器的區別在本質(zhì)上而言就是算法，即國外的儀器至少提供了入門(mén)接觸角測量的Young-Laplace方程擬合法，雖然這個(gè)方法已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足現代接觸角測量的高要求了，但是，至少在精度和數據的可靠性和科學(xué)依據方面遠遠優(yōu)于橢圓擬合等量角器技術(shù)。
但是，國外的儀器廠(chǎng)家卻因為Young-Laplace方程的缺陷在于無(wú)法測試左、右角度值，而本末倒置的放棄了這個(gè)方法，只提橢圓擬合。
如果誠如這樣的話(huà)，僅從技術(shù)指標而言，客戶(hù)選購接觸角測量?jì)x極可能會(huì )受到國產(chǎn)接觸角儀廠(chǎng)家的誤導，認為國內的儀器和國外的沒(méi)有區別！但是，我們在此強調，接觸角測量?jì)x非橢圓擬合等量角器所能比的。
3、樣品臺水平控制和鏡頭水平控制必須微米級精度。
