Les instruments de mesure de l'angle de contact optique peuvent enregistrer des images de gouttelettes et analyser automatiquement la forme des gouttelettes. La forme des gouttelettes est fonction de la tension superficielle du liquide, de la gravité et des différences de densité et d'humidité entre différents échantillons liquides et le milieu ambiant.
Sur les surfaces solides, la forme des gouttelettes et l'angle de contact dépendent également des propriétés du solide (telles que l'énergie libre de surface et la morphologie). Les images obtenues ont été analysées à l'aide de la méthode d'ajustement du profil des gouttelettes pour déterminer l'angle de contact et la tension superficielle. L'énergie libre de surface du matériau peut être calculée en effectuant des mesures d'angle de contact en utilisant plusieurs liquides avec des tensions de surface connues.
Le principe d'un testeur d'angle de contact par méthode d'analyse d'image
La méthode d'analyse d'image est une méthode simple pour mesurer ou calculer l'angle de contact entre le liquide et la surface solide en déposant une goutte de liquide qui correspond au volume requis sur la surface solide grâce à la technologie d'analyse d'image. En tant qu'instrument de méthode d'analyse d'image, ses composants de base ne sont pas en plus de la source lumineuse, de la platine d'échantillonnage, de l'objectif, du système d'acquisition d'image et de l'angle du système d'échantillonnage à obtenir.
La méthode de calcul de l'angle de contact est généralement basée sur un modèle mathématique spécifique, tel qu'une gouttelette peut être considérée comme une partie d'une sphère ou d'un cône, puis la valeur de l'angle de contact est calculée en mesurant des paramètres spécifiques tels que la largeur/hauteur ou par pose directe. L'équation de Young-Laplace décrit la relation entre la différence de pression interne et externe d'une interface fermée, la courbure de l'interface et la tension interfaciale, et peut être utilisée pour décrire avec précision le contour d'une gouttelette axisymétrique, afin de calculer son contact angle.
La composition de base de l'instrument : source de lumière, platine d'échantillonnage, objectif, système d'acquisition d'images, système d'injection d'échantillons.
Le principe du testeur d'angle de contact de la méthode à deux plaques
Lorsque la plaque solide est insérée dans le liquide, ce n'est que lorsque l'angle entre la surface de la plaque et le liquide est exactement l'angle de contact que la surface du liquide s'étendra directement jusqu'à la jonction triphasée sans se plier. Sinon, la surface du liquide se pliera. Par conséquent, modifier l'insertion de la plaque L'angle est jusqu'à ce qu'il n'y ait plus de flexion à proximité de la jonction triphasée de la surface du liquide. A ce moment, l'angle entre la surface de la plaque et la surface du liquide est l'angle de contact.
Testeur d'angle de contact de tensiométrie
Cette méthode est parfois appelée méthode de la plaque de Wilhelmy pour mesurer l'angle de contact, et le principe spécifique est le suivant : une plaque d'échantillon solide est immergée dans le liquide de test. En raison de la tension superficielle du liquide et de l'énergie libre de surface du solide, la cellule de pesée détectera la force de traction A F (force de mouillage)
Testeur d'angle de contact avec méthode de mesure à quatre passages
Le testeur d'angle de contact est principalement utilisé pour mesurer l'angle de contact de la poudre. Le principe de base de ce testeur d'angle de contact est que l'espace entre les particules solides dans le tube contenant la poudre équivaut à un faisceau de capillaires. L'action capillaire rend la poudre mouillable Le liquide à la surface de la poudre solide pénètre dans la colonne de poudre. Étant donné que l'action capillaire dépend de la tension superficielle du liquide et de l'angle de contact avec le solide, la mesure de la perméabilité du liquide avec une tension superficielle connue dans la colonne de poudre peut fournir le contact du liquide avec la connaissance de l'angle de la poudre.