洁净度和质量控制测试通过接触角-我的表面有多干净?

通过阿诺德·卢克3分钟阅读
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污染可以在制造过程中产生各种各样的不良影响,如抛光、表面处理、涂层应用和蚀刻。一些来源包括处理时的手指油,大气灰尘和污垢,以及工艺润滑剂。虽然个人防护设备的使用和适当的运输等最佳做法将有助于保持样品清洁,但可能有必要采用预清洁步骤,以确保可重现的清洁水平。清洗后,表面可能需要测试,以确定他们是否准备进行下一步。理想的测试测量是定量的,灵敏的,快速的,自动化的,容易解释的。接触角是一种能够满足这些要求的度量方法。

接触角表示液滴置于表面时的平衡条件。水是最常用的探针,多少水“球”表明有多少表面排斥或吸引水。液滴变得更球形的表面是疏水的,通常有90°或更大的接触角。相反,水滴容易扩散的表面是亲水的,接触角小于90°。探针液体对表面的任何分子都非常敏感,所以接触角的意外差异,甚至是液滴左右两侧的差异,通常表明存在污染物。对于无孔、无反应的表面,接触角的平衡可以在几分之一秒内达到,测量可以很快。

显示疏水和亲水表面的接触角

图1 -疏水(左)和亲水(右)表面的图像

通过接触角进行质量控制和质量保证

Theta Flex光学张力计具有滴胶、滴胶放置和衬底移动的自动化功能,允许快速连续测量几个接触角度。一个高速摄像机被用作记录装置来拍摄下降的图像。接触角可以通过捆绑的OneAttension软件自动测量,每个框架都可以分析其左右接触角。此外,OneAttension具有批量接触角功能,允许在记录过程中在指定的时间内采取接触角。测量可以重复所需的次数,以便以自动化、可重复的方式获得每个样品的重复和平均值。可以在测量中添加一个自动的样本移动阶段,以进一步减少提供可重复数据所需的用户交互量。每次测量都自动打上时间戳,以便每天都能轻松跟踪数据。这种简化的数据报告非常适合于质量保证和质量控制,可以在数分钟、数小时、数天和数周内观察样本趋势。为了进一步提供易于使用和操作员独立的控制,可以使用条形码扫描仪来分配样品的条形码或QR码。一旦操作员扫描这段代码,之前保存的测量食谱将自动加载到软件中。

接触角测量数据

图2 -批量接触角测量的输出。接触角和他们的平均在三个不同的测量时间跨越三个不同的位置在表面上显示。

对于那些对跟踪其表面加工质量感兴趣的人来说,Theta Flex光学张力计和OneAttension软件是一个强大的工具。它的自动化硬件和软件功能允许重复测试和监控。要看到Theta Flex批量接触角测量在行动,请参阅下面的视频。

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