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fegg7502

荣誉版主 (知名作家)

[资源] 材料表面性能测定实验

材料表面性能测定实验报告

1实验目的

了解接触角测量仪结构以及用量角法和量高法测定接触角的基本原理。学会接触角测量仪的正确使用方法，掌握相应软件的使用方法，并测量液滴在试板上的接触角。

2实验内容

使用接触角测量仪分别用量角法和量高法测定液滴在试板上的接触角。

3实验原理

接触角：在一固体水平平面上滴一液滴，固体表面上的固－液－气三相交界点处，其气－液界面和固－液界面两切线把液相夹在其中时所成的角。

接触角测量的常用方法有：座滴法、单一纤维接触法、粉末接触角法、动态威廉法、旋转滴法、悬滴法、威廉盘法、挂盘法、最大气泡法、滴体积法等。本实验采用座滴法，然后分别用量角法和量高法测定液滴在试板上的接触角。

4实验仪器

JC2000C1接触角测量仪。

4.1仪器的组成

光学系统：视频采集卡、手动CCD倾角平台、CCD摄像头、连续变倍光学系统（国产）；

进样器系统：蠕动加样泵；

软件系统：主要分为图像捕获、图像分析、接触角数据应用等影像分析测量系统，这是接触角仪的关键；

硬件系统：JC2000X静滴接触角测量仪主机，固定样品平台，计算机。

4.1技术参数

接触角测量范围：0 ~ 180°；

图像放大率：55pixel/mm - 315pixel/mm；

测量精度：0.1°或0.5°；

固体试样尺寸：100×100mm；

主机外形尺寸： 500×280×260mm；

总功率：220V 200W。

5实验步骤

5.1准备工作

开机，调节样品台水平，调节样品台高度以便于采样；

安装蠕动泵，准备所测样品，溶液；

调节背景光旋钮及聚焦以清晰观测到针尖为准；

5.2采样

只采一祯图:

1、构建液滴：调节蠕动泵旋钮构建液滴，在欲滴未滴时，旋高样品台，待样品台与液滴接触，将液滴粘到待测材料上，然后稍微降低样品台使其与滴液针头分开；

2、冻结图像：点击应用程序主界面的“冻结图像”即可；

3、保存文件： File → Save as fg，如下。

5.3量角法测定接触角

1、调出图形文件：量角法 → 开始 → 选定所测样品文件；

2、测量：量角器显示测量尺的角度应为45°，调节测量尺使其中心与液滴顶端重合，并使测量尺一边与液滴一端相切，此时所显示的接触角值56.5°即为实际的接触。如下图所示：

3、然后使测量尺与液滴右端相交，求出接触角124.5°（实际值＝180°－观测值），最后求两者的平均值。

5.4量高法测定接触角

1、调出图形文件：量高法 → 开始 → 选定所测样品文件；

2、测量：鼠标左键点击液滴的顶端和液滴的左右两端（右键取消），此时所显示的接触角值即为实际的接触。如下图所示：

测得数据为：53.13°。

6数据处理

6.1量角法测定接触角

1、q1=56.5°

2、q2=180°-124.5°=55.5°

得：q=（q1+q2）/2=56°。

6.3量高法测定接触角

测得数据为：53.13°。

6.4误差分析

１、测量时的人为操作，观察不够精确，造成误差。

2、在操作过程中空气流动、玻璃板放置的水平与否，也会造成误差。
http://fegg7502.blog.163.com/blog/static/630939520075141932347/
[search]材料表面性能[/search]
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