2、材料表面清洁度分析,如评估液晶屏、OLED、晶圆(wafer)、硅片、半导体、PCB等材料的水接触角值或水滴角值测量。
3、材料表面改性,如将亲水材料改成疏水材料或改材料为超亲水材料。
长期以来,接触角或水滴角或水接触角的测量均是借用数码量角器的仪器进行分析的。最早的历史可至1943年Zisman教授团队的显微量角法开始,直至20世纪80年代发现了计算机的圆拟合、椭圆拟合、曲线拟合(切线法)等可以量测角度以后,数码量角器法一直被用户所使用至今。但是,由于技术的进步以及科技的发展,量角器法的局限性显得越来越跟不上形势。至20世纪90年代,以A.W.Neumann教授团队为主的专家提出拟合Young-Laplace方程拟合法可以采用影像原理分析液体的表面张力值以及液液的界面张力值,进而通过分析过程可以发现,在分析中同时可以分析得到相应的接触角值。因而,出现了相应的采用Young-Laplace方程的商业化的接触角测量仪或水滴角测量仪。至此,接触角测量仪或水滴角测量仪从此从量角器法真正进入界面化学分析的阶段。
但是,正是由于初期商业化的接触角测量仪(Young-Laplace方程拟合)是脱胎于表面张力或界面张力测量,因而,在实际应用中这个前提假设的缺陷同时也非常明显,即Young-Laplace方程拟合算法无法用于实际的非轴对称条件下的接触角测量。而客观存在的事实正在于,由于材料的表面粗糙度、化学多样性以及异构性,很少有固体材料的表面会形成完全的轴对称图像。
接触角测量仪或水滴角测量仪虽然有了阿莎算法后从而实现了明正言顺的应用于界面化学的分析。但是,长期以来还有一个问题没有被解决,即是否可以实现固体材料本身的表面张力分析,专业上我们称之为固体材料的表面自由能测量。
固体表面张力即固体表面自由能的测量最大的问题正在于如何解决固体材料本身客观存在的表面粗糙度、化学多样性、异构性问题。虽然有Chibowski等算法对此进行了思考并付储实践。但是实际上,无论是何种算法,在真正应用于固体的表面自由能测量时,其前提假设一定是:
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