一、接觸角測(cè)量?jī)x或水滴角測(cè)量?jī)x與數(shù)碼量角器的誤區(qū)。

接觸角測(cè)量?jī)x是指采用界面化學(xué)原理中Young-Laplace方程及其變體，采用液體作為探針物體，采用光學(xué)攝像的原理對(duì)固體材料進(jìn)行物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析的分析儀器，分析的終結(jié)果以接觸角、表面自由能、粘附功等數(shù)值呈現(xiàn)。區(qū)別于普通的數(shù)碼量角器的簡(jiǎn)單的圓擬合、橢圓擬合或切線法等幾何算法的光學(xué)測(cè)量?jī)x器的是，接觸角測(cè)量?jī)x具有非常顯著的基礎(chǔ)，即通過分析液滴輪廓并擬合至Young-Laplace方程曲線，終分析得到接觸角值。因而，普通的數(shù)碼量角器僅僅是量測(cè)幾何意義上的輪廓的切線夾角角度，不考慮界面化學(xué)性質(zhì)以及重力影響等顯然存在的因素，因而具有測(cè)值理論參考依據(jù)不足、測(cè)值重復(fù)性差、精度差等明顯的缺陷。事實(shí)上，商業(yè)化的低價(jià)的所謂的“接觸角測(cè)量?jī)x”廠商目前均以數(shù)碼量角器為主，而不是根本意義上的接觸角分析與測(cè)量。在中國日益重視核心技術(shù)，重視創(chuàng)造性的研發(fā)精神的當(dāng)下，數(shù)碼量角器所得到的數(shù)據(jù)的科學(xué)依據(jù)不強(qiáng)時(shí)，其數(shù)據(jù)的可參考性不足，也將非常明顯的影響著終的研發(fā)成果的成功。

而水滴角測(cè)量?jī)x則特指采用蒸餾水或超純水作為探針液體，用以評(píng)估固體的物理化學(xué)性質(zhì)（接觸角、表面自由能、粘附功）的分析測(cè)量?jī)x器。同樣地，水滴角測(cè)量?jī)x也依據(jù)界面化學(xué)的性質(zhì)并對(duì)固體進(jìn)行清潔度、粗糙度、表面張力、粘附力、氫鍵力、色散力、極性力等進(jìn)行綜合評(píng)估。顯然，與普通的圓擬合或橢圓擬合的數(shù)碼量角器也存在明顯的區(qū)別。

很多用戶在選購接觸角測(cè)量?jī)x或水滴角測(cè)量?jī)x時(shí)，通常的*認(rèn)識(shí)或先入為主的認(rèn)為，我們僅僅是想簡(jiǎn)單的測(cè)試一下接觸角值而已。對(duì)于整體預(yù)算通常2-4萬元甚至更低。對(duì)于此，我們的建議是：（1）對(duì)于要求不高的用戶或使用者而言，我們建議采購上海梭倫入門級(jí)的接觸角測(cè)量?jī)x，SL250系列或SL150系列水滴角測(cè)量?jī)x。該系列儀器擁有區(qū)別于數(shù)碼量角器的真正接觸角測(cè)量?jī)x的阿莎算法、樣品臺(tái)面和鏡頭各自獨(dú)立微分頭控制水平調(diào)整機(jī)構(gòu)、紅寶石球校準(zhǔn)工具（一年校準(zhǔn)一次）以及彩色高速攝像機(jī)；（2）對(duì)于真正只是想測(cè)試幾個(gè)數(shù)據(jù)的用戶，我們建議借用我們的儀器即可。我們不建議用戶盲目的采用數(shù)碼量角器，雖然便宜，但是，數(shù)據(jù)的可信度、精度在基本的科學(xué)依據(jù)都沒有的時(shí)候，我們認(rèn)為沒有必要再次化時(shí)間成本去幫這些數(shù)碼量角器作一些驗(yàn)證性的評(píng)估。終結(jié)果一定是再次驗(yàn)證了數(shù)碼量角器真的不能應(yīng)用于“接觸角”這樣的分析，兩種儀器還是有本質(zhì)區(qū)別的。所以，在明顯科學(xué)理論就已經(jīng)確認(rèn)了數(shù)碼量角器的測(cè)值所*，我們還是尊重科學(xué)，采用哪怕簡(jiǎn)單的基于Young-Laplace方程的接觸角測(cè)量?jī)x也遠(yuǎn)好于數(shù)碼量角器。

二、接觸角測(cè)量?jī)x或水滴角測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì)的以來的大誤認(rèn)：我們真的很難找到固體材料可以實(shí)現(xiàn)軸對(duì)稱的液滴輪廓的。

自1943年Zisman團(tuán)隊(duì)提出量角器測(cè)試接觸角的概念以來，直至20世紀(jì)80年代A.W.Neumann教授團(tuán)隊(duì)提出奠定了現(xiàn)代接觸角測(cè)量的Young-Laplace方程擬合算法以來，所有的理論假設(shè)均是接觸角測(cè)量時(shí)，液滴形態(tài)是軸對(duì)稱的。但是，事實(shí)上的情況卻是，由于：

（1）表面粗糙度；（2）化學(xué)多樣性；（3）異構(gòu)性等因素

在存在，幾乎沒有一個(gè)固體樣品的表面是呈現(xiàn)各個(gè)視角條件下是軸對(duì)稱的。這就像很難存在光滑的表面一樣。如下所示：

如下面一系列的示例圖片所示，在采用頂視視角條件下拍攝下來的液滴圖片中，很少能夠形成正圓形的圖片。

從如上一系列頂視法的接觸角測(cè)量圖譜中可以很明確的看出：

1、從材料本身來講，很難找到表面不存在粗糙度、化學(xué)多樣性或異構(gòu)性的樣品。而正是由于這些因素的影響，很難出現(xiàn)接觸角液滴從頂視時(shí)呈現(xiàn)正圓的圖像。

2、3D接觸角測(cè)量是表征材料物理化學(xué)性質(zhì)的方法。而3D接觸角的基本的要求是能夠分析接觸角值的左、右區(qū)別。

3、通過阿莎算法（ADSA－RealDrop）對(duì)于左、右角度值的評(píng)估，可以判斷材料本身的接觸角滯后現(xiàn)象或3D接觸角現(xiàn)象。

4、樣品臺(tái)或樣品上表面的傾斜情況同樣會(huì)影響液滴左、右角度值的變化。因而，從硬件要求來講，樣品臺(tái)面獨(dú)立調(diào)整水平的要求度會(huì)非常高，而不能夠僅僅通過簡(jiǎn)單的四腳調(diào)整水平功能實(shí)現(xiàn)樣品臺(tái)面的調(diào)整，這個(gè)是不講科學(xué)的做法。

5、頂視法（ADSA－D）的應(yīng)用局限性在于無法采用哪個(gè)位置的直徑或相關(guān)參數(shù)估算出邊界條件中的體積值，因而，常規(guī)的平均體積法原則或小二乘后體積估算原則在分析ADSA－D算法的接觸角值時(shí)存在一定的缺陷。ADSA－D是理想條件下的接觸角分析。與常規(guī)的Young-Laplace方程擬合法（軸對(duì)稱或ADSA－P）一樣，無法作為現(xiàn)代接觸角算法來對(duì)待。

6、從目前為止來講，鏡頭俯視以樣品臺(tái)面的傾斜均會(huì)明顯影響接觸角分析結(jié)果6－9%甚至更高。而二維條件的玻璃校準(zhǔn)板無法檢測(cè)出3D狀態(tài)下的接觸角測(cè)量?jī)x器的性，同時(shí)，大部分接觸角測(cè)量?jī)x即使采用了3D紅寶石球工具校準(zhǔn)儀器，但由于缺少如上4所提及的樣品臺(tái)面以及鏡頭各自獨(dú)立的微分頭控制二維水平調(diào)整結(jié)構(gòu)，因而，這些儀器是根本無法校準(zhǔn)。只能是加工成什么精度就是什么精度，且這個(gè)精度無從考評(píng)，無法其他什么。

綜合如上，我們的結(jié)論很明顯，上海梭倫的接觸角測(cè)量?jī)x，嚴(yán)格遵循界面化學(xué)領(lǐng)域接觸角分析的非軸對(duì)稱接觸角原理提出了阿莎算法，并基于阿莎算法，提出的側(cè)視和頂視不同的分析方法，并將測(cè)試接觸角的成像歸為采用側(cè)視為主。進(jìn)而，我們提出了一套包括樣品臺(tái)面和鏡頭微分頭二維控制的高精度調(diào)整結(jié)構(gòu)、彩色高速攝像機(jī)、紅寶石檢定工具等等硬件結(jié)構(gòu)的基本的解決方案。這個(gè)方案是目前為止比較科學(xué)、合理、的測(cè)量接觸角，甚至是3D接觸角的方案。

三、阿莎算法（ADSA-RealDrop）以及依據(jù)阿莎算法核心理念設(shè)計(jì)的接觸角測(cè)量?jī)x，甚至3D接觸角測(cè)量?jī)x，才是真正的體現(xiàn)

阿莎算法的之處在于非軸對(duì)稱分析技術(shù)，在于提升了側(cè)視條件下分析接觸角測(cè)量的精度，應(yīng)用范圍，數(shù)據(jù)可靠性等。因而，對(duì)于真正意義的的接觸角測(cè)量?jī)x或水滴角測(cè)量?jī)x，可能的要求必須包括：

1、樣品臺(tái)面及鏡頭各自獨(dú)立的微分頭控制結(jié)構(gòu)；

2、彩色攝像機(jī)；

3、遮光板以及UV過濾；

4、紅寶石球3D接觸角測(cè)量?jī)x校準(zhǔn)工具。

在預(yù)算足夠的情況下，選購3D接觸角鏡頭或3D接觸角分析模塊。

當(dāng)然，所有的一切應(yīng)在阿莎算法為基礎(chǔ)。阿莎算法對(duì)于接觸角測(cè)量?jī)x或水滴角測(cè)量?jī)x而言是本，而其他的均是接觸角測(cè)量的末，不能本末倒置。

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