技术文章 / Technical articles
对于水滴角测量仪来说重要的构成部分就是工业相机和变焦镜头，如果这些部分不干净里面有小颗粒物污染物和灰尘的话拍出来的图片质量不高，如果照片质量不好会严重影响测试的实验结果。设备出厂前工业相机和镜头部分是记过严格无尘处理的，在没必要的情况下用户千万不要把相机和镜头分离。如有需要清理的话请在指导下进行处理，要用镜头布去擦试镜头，相机部分不能用任何物品擦试，一定要用除尘股气球吹，吹走那些异物。还有就是要不定时检查设备的其他部分螺丝是否松动，尤其是设备的自动旋转台，自动旋转台是采用高性能高精度的步进电机控制，千万不要随意敲打，以免影响仪器的精度。再有就是在设备闲置的时候一定要把设备给密封起来，放在干净干燥的环境下。在进行试验的时候一定要周围环境稳定性，在无振动、干燥、干净的环境下正确使用。设备的软件控制部分，只要正确的操作步骤就行。用户做到以上这些就可以设备的使用寿命。
水滴角测量仪零部件采用工艺制造。经过的积木式组合，形成一台具有各项功能的水滴角测定仪。可以完成工作台上下移动、工作台左右移动、工作台前后移动。实现手动进样器的微量进样及上下、左右精密移动。仪器配有一个高精度定倍显微镜。同时仪器设计了一个工作台伸缩杆结构，可以适应不同用户材料厚度加大的场合。仪器框架可以根据式样的大小适量调节，扩大了仪器的使用范围。该仪器设计合理、美观大方、操作简单、灵活可靠。适用于各种场合测定水滴角的用户。
在本应用说明中，我们对水滴角测量仪技术进行了简单的分析，为提升测试的精度、重复性提供帮助。
1、什么是水滴角？水滴角的定义是什么？与接触角有何区别？
水滴角又称水接触角，是接触角的一种，特指水滴在固体表面形成的接触角。通常水滴采用的是二次蒸馏水，因为二次蒸馏水的表面张力值稳定性比较好，可以作为数据对比使用。因而，水滴角的定义可以为水滴在固体表面形成Young-Laplace弧形后，在固-液-气两侧三相接触点位置形成的切线与接触点连线之间的夹角。通常情况下，水滴角用作两个方面应用：其一，作为清洁度判断的依据，通过测试固体表面(如硅片、晶圆、PCB、芯片、wafer、LCD、OLED等表面)水滴角值，判断材料表面的清洁度；其二、作为超疏水、仿生材料、不粘水或防指纹等效果的判断依据，通常而言，我们定义水滴角或水接触角值超过150度即为超疏水材料。防指纹效果通常要求水滴角大于120度。
2、有何注意点？
水滴角或水接触角的测试主要注意点包括：
(1)水的纯度或清洁度一定要有。通常而言，建议测试水滴接触角值时采用二次蒸馏水更好。
(2)尽量室温的稳定性。水的表面张力值受温度影响而有变化。但对于超疏水或超亲水表面时，接触角值事实影响并非很大，约在2度之内。
(3)测试水滴角前，一定要作进液系统及水的清洁度的判断。方法为，测试之前，采用基于ADSA-RealDrop算法的Young-Laplace方程拟合法对水的表面张力值进行测试。ADSA-RealDrop法由于不受针头直径的影响，因而是目前较为理想的测试水的表面张力值的方法。如果测得的表面张力值符合文献值，即20摄氏度时可以达到72.75mN/m时，则说明测试用探针水和进液系统是干净的。如果测试值低于70mN/m，则说明体系是不干净的。如果高于75mN/m，则说明测试方法有问题。
(4)对于小于10度接触角值的体系而言，一定要采用遮光板和UV过滤技术，否则测值精度、自动化程度会大大降低，特别对于LCD、OLED、空调铝箔等。同时，在测试方法上，尽量采用全自动圆拟合技术。
(5)对于大于10度，或大于120度的水滴角的测试时，此时的样品极可能是非轴对称的，如果采用基础的方程拟合法，由于其为轴对称的，测值结果会偏大；如果采用圆拟合法或双圆拟合法，测值结果偏小，无法拟合轮廓曲线；如果采用椭圆拟合法，对于大于120度的水滴，轴中心的上下两部分为非轴对称，同样无法拟合；
(6)3D接触角测试。在有条件时，可以采购3D接触角模块，可以非常快速的判断材料表面的清洁度。出现左、右水滴接触角值偏离2度，即认为是不干净的材料。
3、仪器可以量测哪些项目？
通常可以完成水滴角、接触角、固体表面自由能、液体表面张力、液-液界面张力值的测试。根据需求，可以将项目分开采购。
