В новых энергетических батареях, водонепроницаемых красках, самоочищающемся стекле и других передовых областях, сверхгидрофобные материалы (угол контакта >120°) Применение становится все более широким. Тем не менее, многие лаборатории сталкиваются с трудной проблемой при тестировании таких материалов: капли быстро падают или отскакивают, как только они вступают в контакт с поверхностью образца, и традиционный метод капель сидения просто не может захватить стабильное изображение угла контакта.

« Углы контакта не могут быть измерены, как еще оценить инфильтрацию? » Это истинная путаница многих инженеров - технологов. В этот момент выбор действительно разумного устройства особенно важен. Пользователи, которые ищут высокоточных производителей контактных угловых измерительных приборов, обнаружат, что для таких образцов гидрофобии на конце Ji прибор должен обладать двумя основными возможностями: метод подвески капель и высокоскоростная автоматическая настройка.

Сегодня мы начинаем с типичной гипергидрофобной сцены диафрагмы батареи, чтобы изучить, как получить стабильные и повторяющиеся данные о угле контакта с помощью более научных методов тестирования.

Почему ультрагидрофобные материалы делают традиционные тесты"Неэффективность"?

1、Точка увлажнения диафрагмы батареи

Например, литиево - электрическая диафрагма, поверхность которой обычно имеет микропористую структуру и покрытие с низкой поверхностной энергией, угол контакта часто превышает130°. Когда игла капает2μLКогда капли воды просто не могут стоять, капли либо немедленно катятся, либо в момент контакта происходит эластичный прыжок.

2、 Ограничения капельного метода

Традиционный метод седельных капель предполагает, что капли неподвижно разворачиваются на горизонтальной поверхности, но для сверхгидрофобных материалов:

Капли очень сложные."Сидеть" стабильно, уровень успеха ручного управления крайне низок

Даже при слабом контакте, форма капли асимметрична, разница угла контакта слева и справа может достигать10Более °

Ошибка согласования касательной вручную большая, плохая повторяемость

Есть отзывы от пользователей:"Изменить личный тест, результат может быть плохим15°, вообще не может использоваться в качестве технологического критерия. "

II. Метод висячих капель: создан для сверхгидрофобных материалов

1、Что такое висячий метод?

Метод суспензии заключается в том, чтобы подвесить капли под иглу и косвенно рассчитать информацию о натяжении интерфейса и углу контакта между жидкостью и твердым телом путем анализа контура подвесной капли. Для сверхгидрофобных материалов метод суспензии не требует капель на поверхности"Стой", принципиально избегая проблемы с отскоком капель.

2、Как применяется метод суспензии к диафрагме батареи?

На практике:

После фиксации образца диафрагмы батареи игла приближается к поверхности, но не контактирует

С помощью микроинъекционного насоса0.5μLКапли, так что они просто остаются на кончике иглы.

Медленно поднимайте стенд для образцов, чтобы нижняя часть капли слегка коснулась поверхности диафрагмы и сразу же упала.

Анализируя капли,"Растянуть" контур момента, вычислить реальный угол контакта

Этот процесс требует высокого уровня Ji для контроля объема капли и стабильности движения. Если инъекционный насос прибора недостаточно точен илиZЕсть вибрация при подъеме и падении оси, и данные дрейфуют.

Алгоритм автоматической адаптации: превращение опыта в стандарт

С хорошими изображениями требуется достаточно умное программное обеспечение. Многие отечественные устройства застряли на последнем этапе: ручная настройка точек.

1、Подпиксельное распознавание края

Отличный алгоритм автоматической настройки сначала требует субпиксельного распознавания края. Обычный алгоритм использует пиксели только как минимальную единицу, а субпиксели могут быть разделены между двумя пикселями.От 5 до 10Один « виртуальный пиксель», так что плавность контура капель значительно улучшена.

2А Янг-ЛапласПодлинное соответствие

В настоящее время точный алгоритм распознавания ZuiЯнг-ЛапласУравнение соответствует. Вместо того, чтобы рассматривать капли как дугу, он рассматривает реальную форму под действием силы тяжести и поверхностного натяжения. Для асимметричных капель суспензии этот алгоритм автоматически определяет левый и правый углы контакта и дает средние значения и отклонения.

Гуандунский прибор Бэйдоу Контактный угломер полностью встроен в программное обеспечение.9Тип алгоритма соответствия, в которомЯнг-ЛапласАвтоматическое согласование было специально оптимизировано для метода подвесных капель. Даже с углом соприкосновения.150диафрагма сверхгидрофобной батареи, также может быть0.5Расчеты выполняются за секунды, повторяющаяся ошибка контролируется ±0.5В пределах °.

Это именно то, что многие пользователи неоднократно сравнивают глубину алгоритма, когда спрашивают, какой из отечественных контактных угловых измерителей хорошАппаратное обеспечение может быть смоделировано, но итеративный опыт алгоритмов и целевая оптимизация требуют большого количества реальных образцов для осаждения.

IV. Фактический случай: процесс тестирования методом капли на диафрагме батареи

1、Подготовка образцов

Удалить5Х5 смДиафрагма батареи, удерживающая поверхность чистой, не касаясь зоны, подлежащей измерению

Выберите сверхчистую воду в качестве тестовой жидкости, объем капли контролируется0.5- Да.1.0 μL

2、Шаги тестирования

1.Установка диафрагмы, регулировка уровня（Уровень стенда для проб <01Б

2.Очистить иглу, предварительно капать3раз（Избегайте остатков игл)

3.Капли висячие до кончика иглы.（объем06μLСтабильность,2секунда)

4.Образец контакта при медленном подъеме（скорость005 мм/с)

5.Автоматически запускать съёмку и согласование（Частота кадров100 кадров в секунду)

6.Повторить в разных местах5Средняя величина（Интервал5 мм)

3、Интерпретация результатов

Если разница угла контакта левая и правая <2°, что указывает на хорошую однородность покрытия диафрагмы

При многократном измерении стандартных отклонений1.5• Проверка на наличие дефектов на поверхности образца или загрязненности иглы.

Когда лаборатория принимает решение о приобретении или замене оборудования, реальные исследовательские точки, как правило, связаны с этими тремя аспектами:

1、Точность системы микроинъекций

Можно ли стабилизировать экспорт0.2μLУровень капли? Обычный ручной шприц трудно сделать, требуется микрошаговый двигатель, управляемый автоматическим инъекционным насосом.

2、Частота кадров и синхронизация высокоскоростных камер

Метод висячих капель захватывает« Прикоснуться-Чтобы отделить "мгновенное изображение, частота кадров камеры должна быть как минимум100 кадров в секундуИ, чтобы быть сZДвижение оси вызывает синхронизацию сигналов.

3、Совместимость программных алгоритмов с неидеальными каплями

Капли сверхгидрофобной поверхности часто имеют игольчатую форму или крошечный хвост, обычная круглая аппроксимация может сообщить об ошибке. Только поддержкаЯнг-ЛапласПрограммное обеспечение, которое автоматически адаптируется и позволяет вручную регулировать диапазон соответствия, может справиться с этим.

Будучи производителем высокоточного измерителя угла контакта в области испытаний интерфейса глубокого культивирования в течение многих лет, прибор Beidou в провинции Гуандун имеет зрелую программу в вышеуказанных трех измерениях. От лаборатории материалов Сямыньского университета до нового центра исследований и разработок в области энергетики в Биади оборудование Beidou прошло проверку десятков тысяч наборов образцов сверхгидрофобных проб.

Возвращаясь к первоначальному вопросу: когда ваши образцы становятся все больше и больше"Скользкий", когда традиционный метод тестирования выходит из строя, метод висячих капель+Автоматическая настройка - это надежный технологический путь для Zui в настоящее время. Он не зависит от « чувств» оператора и использует точный контроль и интеллектуальные алгоритмы, чтобы снизить субъективные факторы до Zui низкого уровня.

Рекомендуется, чтобы инженеры, которые проверяют оборудование, сначала использовали несколько типичных и непредсказуемых образцов гипергидрофобии (например, самодельные)ПДМСИли коммерческая диафрагма) для измерения, чтобы образец говорил за вас.

Если вы ищете отечественный прибор для измерения угла контакта, какой хороший или хотите получить прибор Beidou в провинции Гуандун Контактный угловой измеритель для отчета о измерении сверхгидрофобного материала и демонстрационного видео, вы можете напрямую связаться с командой технической поддержки производителя, чтобы забронировать пробный прототип.

Истинная техническая сила, не боясь самых придирчивых образцов.