[發明專利]一種快速測量液滴動態接觸角的裝置及方法

有效

• 申請號: 202010071170.4
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN111122391B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 楊志兵;薛松;李東奇;陳益峰
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01N13/02
• 分類號: G01N13/02
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 楊宏偉

1.一種液滴動態接觸角的測量方法，該測量方法采用的裝置包括相機、光源、光學平板、注液裝置和樣品臺，其特征在于：所述樣品臺包括豎直方向設置的外框架和安裝在外框架內并能在外框架所在平面內自由轉動的圓形平板，所述圓形平板上設有用于夾持兩個待測固體樣品薄片的至少兩個彈簧夾，兩個所述固體樣品薄片與圓形平板之間設有墊塊，兩個待測的固體樣品薄片平行夾持，在兩個待測的固體樣品薄片之間形成供液體流過的通道，所述注液裝置用于向通道內注入液體，所述相機的拍攝方向與圓形平板所在平面垂直；

所述光源和相機分別分布于樣品臺兩側，其中相機位于待測固體樣品薄片一側，所述圓形平板為透明平板；

所述相機、樣品臺和光源依次通過連接件安裝在光學平板上；

該測量方法具體包括以下步驟：

步驟1、安裝調整好相機、樣品臺及光源的相對位置，調節好相機的焦距、曝光強度；

步驟2、旋轉樣品臺的圓形平板，將兩個待測的固體樣品薄片組成的通道旋轉至水平狀態，而后通過注液裝置向通道內注入液體，使通道內形成跨越上下邊界的液滴界面；

步驟3、旋轉圓形平板，調整通道的傾斜角度，直到相機觀測液滴由靜止狀態轉變為滑動狀態，拍攝滑動狀態時液滴和兩個固體樣品薄片界面形狀；

步驟4、采用繪圖軟件測量出液滴底部界面前進接觸角θ_a和頂部界面的后退接觸角θ_r，即完成液滴動態接觸角測量。

2.如權利要求1所述的測量方法，其特征在于：所述光學平板上設有用于安裝相機、樣品臺和光源的陣列螺紋孔，通過選擇不同的螺紋孔調節相機、樣品臺和光源的相對位置。

3.如權利要求1所述的測量方法，其特征在于：所述注液裝置包括依次相連的注射泵、注液管和毛細針管，所述毛細針管用于插入通道內注液。

4.如權利要求1所述的測量方法，其特征在于：所述圓形平板和墊塊均采用亞克力板制成。

5.如權利要求1所述的測量方法，其特征在于：所述外框架為環形框架，環形框架內設有用于供圓形平板轉動的環形軌道槽，所述環形框架上設有用于鎖定圓形平板位置的頂緊螺栓。