[发明专利]一种顶视法测试固体材料3D接触角值的测试装置及方法

摘要

本发明公开了一种顶视法测试固体材料3D接触角值的测试装置及方法，属于界面化学分析测试技术领域。其安装有主顶视摄像系统，采用两次计算方程组的方式，利用3D接触角液滴高度不变的特性，使用阿莎算法，测试得到顶视条件下固体材料的真实3D接触角值，可以为3D打印、晶圆光刻蚀流程、高分子材料、先进材料的研究提供可靠的材料分析工具，测值精度高，操作方便，具有非常高的推广价值。

主权项

1.一种顶视法测试固体材料3D接触角值的测试方法，其特征在于:通过喷射针头在固体表面喷射一个微升级的液滴，记录下液滴的体积，将液滴的顶视轮廓捕捉成图像并保存于电脑；对液滴顶视轮廓边缘进行查找，得到边缘所有坐标点数据，记为Xn/Yn，再将所有边缘坐标点进行最小二乘优化，得到中心点位置以及以该中心点为中心360°辐射的不同的宽度值，记为x_n；以喷射的液滴的体积值和如上最小二乘优化得到的轮廓拟合圆方程得到的宽度值x_n作为边界条件，采用龙格库拉法求解，达到边界条件后，得到相应的接触角值（θ）和高度值（Z），此接触角值为最优接触角值；利用液态探针液体的流动性特质，如上第一次最小二乘得到的高度值（Z）在沿中心360度辐射条件下形成的不同宽度x_n的高度值与此高度值完全相等，以各宽度x_n和高度值（Z）作为边界条件，得到各自的3D接触角值θ_n，通过统计方法，得到3D接触角的概率分布以及标准差。