LSA100 视频光学接触角张力测量仪

德国LAUDA Scientific公司生产的LSA100型视频光学接触角张力测量仪是一款功能全面、性能优异的测量仪器。它不仅可以准确可靠的完成接触角测量，滚动角测量、表面自由能测量和界面张力测量等常用的测量任务，而且在高速动态、多功能测量方面显示出其明显的优势。
滞留力测量功能是LSA100具有的接触角测量仪的标志性测量功能。此外LSA100灵活的配置可以完成单一纤维接触角测量，俯视法接触角测量，界面扩张流变测量，全自动临界胶束浓度测量（CMC）等测量任务。LSA100广泛应用于材料科学、界面化学和胶体化学等专业实验室，是科研工作者的有力工具。

LSA100测量功能

 

接触角自动测量 

软件具有成像清晰度判别功能，测量接触角时能够自动寻找基线、自动拟合轮廓。支持捕获气泡法测量模式。选用程序模板操作时软件显示操作向导，可以完成一键测量。对于材料表面形成的弯曲基线，可使用手动模式测量。

 

动态接触角的测量

可以选用插针法或倾斜台法测量前进角和后退角，使用Truedrop算法能够更加准确地测量不对称液滴的接触角。

 
粘滞力和动态接触角同步测量
| 垂直粘附力测量

垂直粘附力是垂直于材料表面方向液滴被拉脱时产生的力，多用于超疏材料。液滴脱离表面过程中被垂直拉伸，三相接触线发生回缩，接触角减小，液滴受到的拉力增大，直到液滴完全脱离材料表面。

|| 水平滞留力测量
LSA100配置滞留力旋转台时固体材料固定在旋转台之上，在快速旋转状态下置于材料表面上的液滴，受离心力驱动产生横向水平滑动的趋势，迫使液滴形状发生变化。当离心驱动力达到最大滞留力数值的时候，液滴沿材料表面发生横向水平滑动。在这一动态过程中，仪器利用视频同步触发技术准确的抓拍到液滴形状和位置变化的一系列照片并记录相对应的旋转速度，通过软件自动处理得到滞留力数据以及前进接触角和后退接触角的变化曲线和最大值。滞留力能够直接反映液体和固体之间界面上的相互作用力。

利用滞留力和动态接触角同步测量功能，可以分析滞留力和液滴形状变化等因素之间的相互关系，应用于润湿特征分析和液滴流体动力学研究。

非接触式注射功能

LSA100能够利用注射泵推进时产生的脉冲推射液体，使液滴直接落到材料表面上。这种注液方式避免了液滴在注射针头上的粘附，解决了向超疏水材料表面转移液滴的问题。

全自动倾斜台测量滚动角

全自动倾斜台和视频系统由软件控制，自动记录倾斜过程中液滴的形状变化，倾斜角度和位置移动，自动测量滚动角、前进角和后退角等相关参数。软件实时显示样品台倾斜状态和角度。

 

单一纤维的接触角测量
单一纤维润湿接触角的测量经常应用在复合材料和功能材料领域。不同于微升级液滴在表面材料上的接触角测量，单一纤维测量需要特殊的理论计算方法和高放大倍数的显微光学镜头等特殊附件。LSA100可以在同一台仪器上完成普通平面材料和单一纤维材料的润湿接触角测量。

两种方法计算粉末或多孔材料的接触角并分析润湿性

1.washburn法分析亲水粉末的润湿性并计算接触角

2. 高速视频系统可以完成粉末或多孔材料对液体吸收过程的连续录像，并自动计算全过程的接触角变化数值。

俯视法测量接触角
在已知液体表面张力和密度的前提下，LSA100能够准确控制液滴体积并利用俯视模块从正上方向下对液滴成像，能精确测量三相接触线或液滴最大直径处周边线的形状尺寸，利用Laplace-Young模型计算得到接触角数值。
俯视法和传统侧视法联用可以同时对同一液滴进行接触角测量。俯视法解决了凹表面接触角和超亲表面极小接触角测量的难题，并在各向异性材料接触角测量和多角度润湿动态行为观察方面具有明显优势。

表面能的计算和粘附功的分析
固体表面自由能测量软件包括了多种表面自由能数值及其组成的计算方法，粘附功分析软件可以进一步分析粘附功。

双液滴接触角测量
在测量固体表面自由能时往往需要至少两种不同的标准液体，LSA100具备两种液体同时注射，一键式测量接触角的功能，这明显提高了进行大量固体材料表面能测量实验的工作效率。
 

表面张力的测量

LSA100使用悬滴法对液体的表面张力或界面张力进行测量。测量方法符合标准ISO 19403-3、ISO 19403-4和德国工业标准DIN 55660-3。软件使用优化的Young-Laplace算法自动计算张力数值，具有更快的动态计算速度，与高速注射单元联用时能对极短寿命的界面进行动态张力测量。