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 OCA 25-HTV 1800
제조사명
Thermo Scientific
품목명
[D] 계면 화학 관련 기기(Contact Angle)

OCA 25-HTV1800은 용광로와 동일한 1800°C의 고온 및 최대 10-5 mbar의 진공 상태, 불활성 기체의 조건 등에서 데이터를 측정하기 위한 장치입니다. 특히 고온, 저압 조건에서 사용되는 항공분야 소재 개발에 필수적인 장치입니다.

   
 




OCA 25-HTV1800은 용광로와 동일한 1800°C의 고온 및 최대 10-5 mbar의 진공 상태불활성 기체의 조건 등에서 데이터를 측정하기 위한 장치입니다특히 고온저압 조건에서 사용되는 항공분야 소재 개발에 필수적인 장치입니다.



OCA 25 special models

범용 장치인 OCA25 모델 플랫폼은 특수 모델로 가는 길을 열어 고객의 가장 높은 기대치를 충족하고 가장 까다로운 측정 환경에 대처할 수 있습니다.



OCA 25-HTV 1800

고온 접촉각 측정 시스템 OCA 25-HTV 1800은  최대 1800°C의 고온과 10-5mbar 이하의 진공 또는 불활성 가스에서 접촉각을 측정할 수 있습니다.




주요 특징
  • 최대 1800 °C의 고온 용광로
  • 터보 분자 펌프에 연결된 커넥터가 달린 밀폐 플랜지(플랜지는 물 카운터 냉각이 필요함) (옵션)
  • Ar 및 N2용 주입구 및 가스 공급 시스템
  • 고전력 공급 및 제어 전자 장치
  • 줌 익스텐더가 달린 고성능 6.5배 줌 렌즈
  • 통합 연속 미세 초점 및 조정 가능한 관찰 각도
  • USB 3 인터페이스를 사용하는 고성능 카메라가 장착된 비디오 측정 시스템
  • 자동 온도 편차 보정을 포함한 수동 및 소프트웨어 제어 LED 조명

액세서리

옵션 액세서리를 사용하면 OCA 25-HTV 1800의 적용 범위와 사용 편의성을 더욱 높일 수 있습니다:

실온에서 측정을 위한 도징 시스템 

  • 전체 시스템을 쉽게 운반할 수 있는 트롤리 카트
  • 10-5mbar까지의 저압용 터보분자 펌프

광학 접촉각 측정 및 Drop 윤곽 분석 

도징 바늘에 매달려 있거나 단단한 표면에 놓인 방울의 광학 분석은 다양한 표면 및 계면 매개변수의 결정을 용이하게 합니다. 액체 방울이 고체 표면에 형성되는 접촉각은 해당 액체에 대한 고체의 습윤 거동의 특성을 나타냅니다.

여러 테스트 액체의 접촉 각도를 측정하면 고체의 표면 에너지를 찾아낼 수 있으며, 고체의 표면 에너지를 사용해 다양한 액체에 대한 접착력을 계산할 수 있다.

접촉각은 신뢰할 수 있고 표면 코팅, 복합 재료, 페인트 및 바니시 또는 세척제 등의 개발에 도움이 됩니다. 요컨대: 접촉각 측정은 고체와 액체가 만나는 모든 상황에서 도움이 되며 습윤 및 접착 특성을 제어하여 이점을 얻을 수 있습니다.



접촉각 측정

벡터힘의 평형은 증착된 방울의 3상 접촉선에서 접촉각 ΘC를 나타냅니다. 고체 σS의 표면 에너지는 고체 표면을 따라 작용합니다. 고체-액체 계면 에너지 σSL 은 반대 방향으로 작용하고 액체의 표면 장력 σL은 방울 표면에 접선 방향으로 작용합니다. 이것은 간단한 scalar equation 인 Young equation 으로 설명할 수 있습니다.

Young equation

Drop 은 접촉각 측정 중에 프로필에서 볼 수 있습니다. 이미지 처리 소프트웨어는 액체 방울의 윤곽과 고체, 액체 경계면의 기준선을 인식, 기록하고고 Drop 모양에 수학 함수를 맞춥니다.




표면 및 계면 장력의 광학적 측정

다른 요인이 작용하지 않을 때 액체 방울은 표면 장력으로 인해 구를 형성하는 경향이 있습니다. 중력으로 인해 물방울이 길어지기 때문에 전형적인 물방울 모양이 구체화됩니다. 펜던트 방울의 Young-Laplace 평가는 다음 사실을 인식합니다. 방울 프로파일의 특징적인 모양은 액체의 표면 장력 σL을 산출합니다.

Pendent drop 이 공기가 아닌 두 개의 액체로 둘러싸인 경우 두 액체 사이의 계면 장력은 Drop 모양에서 추론할 수 있습니다. 광학 분석을 위해서는 외부 액체가 투명해야 합니다. 상대 밀도에 따라 내부 액체는 구부러진 바늘을 통해 Pendent drop 또는 위쪽으로 투여할 수 있습니다.



고체의 표면 에너지 

고체의 표면 에너지를 계산하기 위해 분산 및 극성 부분을 포함한 표면 장력이 알려진 테스트 액체의 접촉각을 측정합니다. 이러한 분산 및 극성 부분은 적절한 모델을 기반으로 하는 고체와 액체 사이의 계면 장력 σSL을 계산하는 데 사용됩니다.
자주 적용되는 모델은 액체 표면 장력 σL과 고체 표면 에너지 σS의 분산 및 극성 부분의 기하학적 평균을 고려하는 Owens, Wendt, Rabel 및 Kaelble(OWRK 모델) 중 하나입니다.

OWRK equation

Young equation 에 이 식을 대입하면 고체 표면 에너지의 극성 및 분산 부분을 적절한 플롯의 회귀선에서 확인할 수 있습니다.

Regression line for determination of surface energy

표면 에너지 측정을 위한 회귀선

선형 회귀 분석에는 최소 2개의 서로 다른 테스트 액체로 접촉각을 측정해야 합니다. 그러나 두 점만을 기준으로 한 회귀선에는 결과의 정확도에 대한 정보가 포함되어 있지 않으므로 고체의 표면 에너지를 결정하기 위해 최소 3개의 시험액을 사용한 접촉각 측정을 권장합니다.




Lotus effect

접촉각의 잘 인용된 예는 자연에서 찾을 수 있습니다. 물방울이 연꽃 잎과 접촉하면 표면을 적시지 않고 굴러 떨어집니다. '롤오프'하는 동안 물방울이 먼지 입자를 가져 와서 잎이 저절로 청소됩니다. 이 "연꽃 효과"를 모방하는 것은 많은 기술 분야에서 인기 있는 연구 및 제품 개발 주제입니다.


연잎에 물방울

The OCA models

OCA 시리즈의 광학 접촉각 측정 및 윤곽 분석 시스템은 고해상도 광학, 정확한 액체 주입 및 정밀한 샘플 위치 지정을 강력하고 신뢰할 수 있는 측정 시스템에 결합합니다.

모든 하드웨어 구성 요소에 대한 모듈식 접근 방식을 통해 수동으로 작동되는 기본 장치에서 완전 자동화된 고성능 측정 시스템에 이르기까지 다양한 구성이 가능합니다. 모든 OCA 모델은 공통 디자인 철학을 기반으로 하며 견고한 알루미늄 금속 프레임으로 제작됩니다. 또한, 모두 수동 및 소프트웨어로 제어되는 LED 조명이 특징입니다. 자동 온도 추이 보정으로 인해 시료의 안정적이고 균일한 조명 성능이 항상 보장됩니다.

표준에 따른 측정

OCA 모델의 높은 정밀도와 광범위한 액세서리로 인해 다양한 국제 표준을 준수하는 측정이 가능합니다. 이러한 표준은 다음과 같습니다:


  • ASTM C813
  • ASTM D724
  • ASTM D2578
  • ASTM D5725
  • ASTM D5946
  • ASTM D7334
  • ASTM D7490
  • ASTM D7541
  • DIN 55660
  • DIN EN 15802
  • ISO 8296
  • ISO 15989
  • ISO 27448

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