【接触角测量仪】3D接触角测量仪的应用

3D接触角作为分析水滴角、液体探针固体接触角的最新技术，是分析固体材料基本物理化学性质的最新技术。目前而言，绝大多数的研究单位（学校或科研院所）以及商业化的“接触角测量仪”厂商的接触角测量仪均是基于二维空间的接触角测量。从测试接触角的视角条件而言，通常接触角或水滴角的测量均采用侧视法条件为主。虽然基于ADSA-D算法的顶视法接触角测量仪在专业学界有一定的知名度，但是由于此种算法将体积作为边界条件使用，而体积的计算在实际的操作运用中存在很大的缺陷，这主要是由于材料本身客观存在的表面粗糙度、化学多样性、异构性（含晶体生成结构的方向性）等原因，在顶视条件下绝少部分样品呈现规则的圆形结构。此时，体积的计算本身即存在困难，并由此造成接触角计算的误差。

3D接触角镜头或3D接触角的概念正因如上提及的表面粗糙度、化学多样性、异构性的存在而提出的。3D接触角或3D水滴角的概念是现代界面化学分析的全新工具，即重要性体现为：
1、从真正意义上评估固体材料的真实的物理化学性质；
2、全面提升了固体材料物理化学性质表征的手段的科学性；
3、为实际应用如芯片制造、半导体、LED或OLED行业、电子、新材料特别是仿生材料的研究提供的全新的技术路线。

在常规的接触角测量已经可以基本满足测量的条件下，为什么需要测试3D接触角值呢？

第一、常规的接触角测量仪测试所得的接触角值事实上无法全面表征固体材料的性质，只是随机性的测量的假设对称条件下的样品的接触角值，这个值在水稻这样的存在各向异性的接触角情况下，可能偏差值超过10度以上。
第二、3D接触角测量仪的应用更符合实际：
（1）3D接触角测量值如果出面各位置角度值偏差小于2度，说明材料的性质比较稳定。相当于3D接触角测量仪比常规的接触角测量仪在测值的准确性方面由于测试视角的多向性而提升了精度外和可靠性之外，额外的可以分析得出材料的性质与均匀度。

（2）对于特殊的应用而言，在仿生材料研究中，我们可以制造3D接触角偏差超过10度，甚至更高的材料表面结构，以形成水滴或液滴的定向流动或特殊应用。

（3）对于测试清洗效果而言，3D接触角可以通过一滴水滴即可完成固体表面清洁度的评估。而不像其他常规的水滴角测量设备，通过非常多的水滴才可以评估出效果。况且，很多的位置滴不同的水滴在常规接触角测试采用圆或椭圆拟合时，重复性导致的误差与清洁度的误差的判断均存在问题。        测试算法是测值精度的最可靠保证