接触角测量仪在科研及工业生产中的意义

  接触角的应用非常广泛，几乎涉及到我们生活的方方面面。比如我们希望汽车玻璃上不沾雨水、但反之我们希望汽车钢板上的油漆永不脱落；比如农药和蔬菜叶面、涂料和内外墙面、绝缘油和绝缘材料、纳米材料表面改性等等。从教学科研、工农业生产到日常生活，举不胜举。

一、粘附和涂层

1、粘附/涂层前预处理效果评判

  在处理玻璃、金属、聚合物（如粘合和涂覆时），材料的表面自由能和一些表面污染物会影响其粘合性，通常会对这些材料进行预处理，具有高表面自由能的固体（如金属）通常更易于涂覆或粘合，对于具有低表面自由能的材料（特别是塑料），经常用电晕、等离子处理、火焰处理和化学处理等方法增加其表面自由能。接触角测量仪可以判断清洗结果和表面自由能的大小。

2、涂层效果评估

一些常见的涂层，如汽车挡风玻璃和眼镜片等表面会镀一层疏水膜层，还有一些工件需要亲水性的涂层，利用接触角测量仪可以判断所镀膜层的亲疏水性能。

3、液体粘附性大小的测量

  想要保证涂层不脱落，除了与工件表面的自由能有关，还与涂料的性能有很大关系，通常会在涂料中加入表面活性剂以降低涂料的表面自由能，接触角测量仪可以通过对表面张力的测量评估表面活性剂的性能。

二、喷涂与印刷

  喷涂与印刷严格的来说其实就是一个涂层，例如：包装印刷和个性化品牌Logo、陶瓷玻璃表面印花、纺织品印花等等。通过接触角测量仪可以测量油墨和承载物（如纸和塑料）之间的粘附功和表面自由能等参数，粘附功与表面能和液体表面张力有关，这些能量概况的测量可以用于优化喷涂和印刷工艺。

三、电子工业

1、电路板的印刷

  在印刷电路板生产过程中，从在载体材料上蚀刻铜膜、触电装配到最终涂层都需要在许多工作站间进行深度清洁。接触角测量仪可以判断清洁的效果。

2、焊接

  钎焊工件或微电子焊接时，界面处粘合力导致粘附。因此，预处理前后的清洁、润湿和界面粘合力决定连接的稳定性。工件上焊料表面张力和接触角测量是质量控制的重要环节，可以优化焊接工艺。

3、半导体研究

  半导体生产的质量控制要求是非常高的，用于制造芯片的晶片具有非常均匀的表面，该表面上的任何疵点都能引起高成本损失。这同样适用于晶片表面的处理，如粘接剂和光学清漆的应用以及曝光和蚀刻后完全除去光学清漆。可用接触角测量检查晶片表面的均匀性和处理步骤是否成功。

四、生物医疗及生物仿生

  医疗植入物的生物相容性。除了内部化学结构，材料的表面化学性质常常决定生物相容性的程度，表面研究有助于选择和研发合适的牙骨假体材料。例如，这些特性和胶原生长之间有相关性。因此，对疏水性材料制成的假体，特别是塑料或钛，经常进行等离子或类似处理以活化表面。接触角测量仪在测定表面自由能的极性和分散组分的基础上测量预处理的成功性。