表面潔凈度是很多領(lǐng)域研究的重要問題。在涂層、油漆或印刷等應(yīng)用中尤其重要。如果涂覆涂層的表面不干凈，則涂層與基材之間的附著力會(huì)很差。有許多不同方法可確保工業(yè)環(huán)境中的表面清潔度，例如密集洗滌循環(huán)或等離子清洗。但是，如何確定清潔過程是否有效，目前可能花費(fèi)大量時(shí)間來研究，實(shí)際上可以快速判斷。接觸角測(cè)量是一種快速且靈敏的方法來表征清潔的有效性，它還可以用作質(zhì)量控制工具以確保合適的表面性能。

使用接觸角評(píng)估金屬表面的清潔度

干凈的金屬表面具有較高的表面自由能，與水接觸角較低。理論上來說天然金屬表面具有極高的表面自由能，甚至超過1000mN/m，這是由于將金屬原子固定在一起的強(qiáng)金屬鍵引起的。然而由于表面能如此之高，在實(shí)際應(yīng)用中完全干凈的金屬會(huì)立即與空氣中的分子發(fā)生反應(yīng)，造成表面污染。因此理論表面自由能在實(shí)際應(yīng)用中從未被測(cè)量過，但清潔表面和污染表面之間存在明顯差異。

在金屬涂層前，需要對(duì)其進(jìn)行清潔以除去油脂或其他污染物。在下表1中，在任何清潔程序前后立即測(cè)量銅和鎳表面上的水接觸角。在肥皂溶液中進(jìn)行超聲波清洗后大部分污染物已經(jīng)被去除，可通過額外的清潔步驟進(jìn)一步減小接觸角。

使用接觸角評(píng)估聚合物表面清潔度

對(duì)于聚合物使測(cè)量其與水的接觸角不那么簡單，因?yàn)楦蓛舻木酆衔锉砻嫔系乃佑|角數(shù)值很高。查看上表，受污染的聚四氟乙烯上的水接觸角低于天然聚四氟乙烯表面的假設(shè)（120°是理論值）。最后一個(gè)清潔步驟是用刀片進(jìn)行處理，提高了接觸角，但接觸角的提高是由于粗糙度的增加而不是清潔度的問題。

為了評(píng)估聚合物表面的清潔度，測(cè)量前進(jìn)角和后退角更為適用。從下面的數(shù)據(jù)中可以看出，所有樣品清洗前后的后退角都有明顯的差異。

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參考文獻(xiàn)

[1] Horsthemke and J.J. Schr?der, “The wettability of industrial surface: contact angle measurements and thermodynamic analysis”, Chemical Engineering and Processing: Process Intensification 19 (1985) 277

瑞典百歐林科技有限公司

是一家專注于界面分析、薄膜制備與表征和分子間相互作用領(lǐng)域的先進(jìn)科研儀器生產(chǎn)商，是該研究領(lǐng)域的開創(chuàng)者和領(lǐng)導(dǎo)者。應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋表界面、材料科學(xué)、生物科學(xué)、藥物開發(fā)與診斷等眾多研究領(lǐng)域。

大昌華嘉科學(xué)儀器作為百歐林中國區(qū)Attension系列產(chǎn)品總代理，我們?yōu)榻佑|角及表面張力的用戶提供完善的售前、售后服務(wù)及全面的技術(shù)和應(yīng)用支持。

儀器名稱：接觸角測(cè)量儀

型號(hào)：Theta Flow

品牌：Biolin/百歐林

適用于高要求的表面研究和質(zhì)量控制。兼具高水平的自動(dòng)化和準(zhǔn)確度，通過配置的高端攝像頭、圖像增強(qiáng)和傳感器，大幅提高測(cè)試精度。

根據(jù)不同的研究應(yīng)用方向，我們?cè)O(shè)立四個(gè)專業(yè)團(tuán)隊(duì)：

① 材料科學(xué)：微納米粒度粒形分析、高濃漿料Zeta電位、接觸角/表面張力測(cè)定、物理/化學(xué)吸附、比表面及孔隙分析、通孔分析、納米顆粒跟蹤分析（NTA）；

② 物理測(cè)試及化學(xué)分析：旋光/折光/密度測(cè)量、水分活度分析、氨基酸檢測(cè)、薄層色譜、反應(yīng)量熱；

③ 元素分析：有機(jī)元素分析、X射線熒光光譜（XRF）、X射線顯微鏡（XRM）、總有機(jī)碳（TOC）、氯離子色譜（CIC）、硫氮氯分析、有機(jī)鹵素（AOX）；

④ 穩(wěn)定性分析：光散射穩(wěn)定性評(píng)估、微流變分析。

我們將持續(xù)以專業(yè)的技術(shù)支持與綜合服務(wù)，助力科研與工業(yè)客戶實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)、高效的檢測(cè)與分析目標(biāo)。