GB/T 30447-2013
纳米薄膜接触角测量方法
发布时间:2013-12-31 实施时间:2014-10-01


纳米薄膜是一种厚度在纳米级别的薄膜材料,具有很多独特的物理和化学性质,广泛应用于电子、光学、生物医学等领域。接触角是表征固体表面润湿性的重要参数,对于纳米薄膜的制备和应用具有重要意义。本标准旨在规定纳米薄膜接触角测量方法,为纳米薄膜的研究和应用提供技术支持。

1.基本原理
接触角是指液体与固体表面接触时,液体表面张力和固体表面能之间的平衡状态下,液体与固体表面之间的夹角。接触角的大小与固体表面的化学成分、形态和表面能有关,同时也与液体的性质有关。本标准采用静态接触角测量方法,即在固体表面上滴加液滴,使其自由落下,直至与固体表面接触,然后测量液滴与固体表面之间的夹角。

2.仪器设备
接触角测量仪是测量接触角的主要设备,其主要组成部分包括液滴形成系统、图像采集系统、图像处理系统和数据处理系统。液滴形成系统包括液体滴定器、液体储存瓶、液体输送管道和液体滴定头等部分。图像采集系统包括高分辨率摄像机、光源和镜头等部分。图像处理系统包括图像采集卡、计算机和图像处理软件等部分。数据处理系统包括接触角计算软件和数据处理软件等部分。

3.试样制备
试样应具有平整、光滑、无污染和无氧化等特点。试样的制备方法应根据具体情况进行选择,如化学气相沉积、物理气相沉积、溅射、离子束沉积等方法。试样的表面应进行清洗和处理,以保证试样表面的干净和光滑。

4.测量程序
(1)试样的准备:将试样放置在接触角测量仪的样品台上,调整样品台的位置和角度,使其与液滴形成系统的液体滴定头对准。
(2)液滴的形成:将待测液体滴在液体滴定头上,调整液体滴定头的位置和角度,使其与试样表面接触,形成液滴。
(3)图像的采集:使用高分辨率摄像机采集液滴与试样表面的图像,并保存图像文件。
(4)图像的处理:使用图像处理软件对采集的图像进行处理,包括液滴边缘的识别、液滴形状的拟合和液滴与试样表面之间的夹角的计算等。
(5)数据的处理:使用接触角计算软件对测量得到的接触角数据进行处理,包括平均值、标准差和误差等统计分析。

5.数据处理和结果报告
测量结果应包括接触角的平均值、标准差和误差等统计分析结果。测量数据应保存并备份,以备后续分析和比较。测量结果应以报告的形式呈现,包括试样的基本信息、测量方法、测量结果和数据处理等内容。

相关标准
GB/T 30446-2013 纳米材料表面形貌测量方法
GB/T 30448-2013 纳米材料粒径测量方法
GB/T 30449-2013 纳米材料比表面积测量方法
GB/T 30450-2013 纳米材料粒度分布测量方法
GB/T 30451-2013 纳米材料尺寸测量方法