CN101153837A - 润湿性能动态测试方法与测试系统 - Google Patents

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Abstract

一种润湿性能动态测试方法及测试系统，涉及焊料、金属、陶瓷、复合材料、纤维等的润湿性能动态测试方法及测试系统，属于材料性能检测方法与检测设备技术领域。包含润湿性能动态测试方法、润湿性能动态测试软件、自动控制系统(计算机)、升(降)温系统、悬挂系统、测力天平系统、高度调节升降系统。使用该发明所述的润湿性能动态测试方法及测试系统，可以自动对焊料的润湿性能，金属、陶瓷、复合材料等的可焊性能，纤维等材料对溶液的润湿性能进行动态评价，可以对润湿总时间进行测量。

Description

润湿性能动态测试方法与测试系统
技术领域
本发明涉及一种焊料、金属、陶瓷、复合材料、纤维等的润湿性能动态测试方法及测试系统——润湿性能动态测试方法与测试系统。
背景技术
焊料的可焊性能，金属、陶瓷、复合材料的焊接性能，纤维等无机材料对溶液的润湿性能的评价、检测是判断这些材料的相关应用范围、应用前景、特殊应用目的的一种主要指标。目前使用的评价方法是测量润湿角，这种测量方法可以说是一种静态方法，它的缺点是无法测量、判断润湿性能与时间的关系，即无法测量润湿过程，也无法确定焊料对金属、陶瓷、复合材料润湿所需的总时间，特别是无法测量润湿性能与温度的关系。
本发明的目的在于提供一种能动态评价焊料对金属、陶瓷、复合材料的润湿性能，纤维等有机材料对无机、有机溶液的润湿性能的方法及测试评价系统。
发明内容
本发明提供了一种焊料、金属、陶瓷、复合材料、纤维等的润湿性能动态测试方法及测试评价系统——润湿性能动态测试方法与测试系统，属于材料性能检测方法与检测设备技术领域。
本发明提供的焊料、金属、陶瓷、复合材料、纤维等的润湿性能动态测试方法，其特征在于：如果溶液(焊料熔融液或无机、有机溶液)与材料(金属、陶瓷、复合材料、纤维等)是相互浸润的，溶液就会对材料产生拉力，同样，材料也会对溶液产生相同的拉力；如果溶液与材料不相互浸润，溶液就会对材料产生推(斥)力，同样，材料也会对溶液产生相同的推(斥)力，这种拉或推(斥)力从溶液与材料相互接触那一刻就产生，其大小随浸润面积或浸润时间而变，到完全浸润时，拉或推(斥)力变成恒定值而不再发生变化。这种拉或推(斥)力随浸润面积或浸润时间的变化是可以通过天平等进行动态测量的，浸润所需总时间也是可以测量的。
本发明是通过如下的动态测试系统来实现的：一种焊料、金属、陶瓷、复合材料、纤维等的润湿性能动态测试系统，其特征在于：
焊料1置于容器2中，根据焊料1的熔融温度设置升温程序并控制加热系统3对焊料1加热熔融，其温度测量通过热电偶4进行；金属、陶瓷、复合材料6等通过悬挂系统7与测力天平8相连；通过计算机11自动控制的高度调节升降系统10调节熔融焊料的高度使之与焊接材料6底部相接触，接触瞬间停止高度调节升降系统10的动作，并开始润湿力、润湿面积、润湿时间等数据的计算机11自动采集与测量，数据自动采集的触发通过溶液高度探测光触发回路9控制；焊料1、容器2、加热系统3、热电偶4等通过隔热箱5与测力天平8、高度调节升降系统10隔开；测试参数等的设置由键盘13输入，测试过程及数据、分析结果由显示器12显示或存入硬盘、打印输出。
无机(或有机)溶液1置于容器2中，根据测试设置升、降温程序并控制升、降温系统3对无机(或有机)溶液1加热或降温，通过热电偶4对其温度进行测量；纤维6等通过悬挂系统7与测力天平8相连；通过计算机11自动控制的高度调节升降系统10调节无机(或有机)溶液1高度使之与纤维6等底部相接触，接触瞬间停止高度调节升降系统10的动作，并开始润湿力、润湿面积、润湿时间等数据的计算机11自动采集与测量，数据自动采集的触发通过溶液高度探测光触发回路9控制；焊料1、容器2、加热系统3、热电偶4等通过隔热箱5与测力天平8、高度调节升降系统10隔开。
一种焊料、金属、陶瓷、复合材料、纤维等的润湿性能动态测试分析软件，其特征在于：将整个测试系统所需温度测量与控制自动控制程序、高度调节自动控制程序、数据采集、分析与曲线绘制自动控制程序等操作程序集合成为润湿性能动态测试分析软件，使整个润湿性能测试由润湿性能测试系统自动完成，中间不需要人工干预。
本发明的有益效果是；提供了一种焊料、金属、陶瓷、复合材料、纤维等的润湿性能动态测试方法及测试系统，使用该发明所述的润湿性能动态测试方法及测试系统，可以对焊料的润湿性能，金属、陶瓷、复合材料等的可焊性能，纤维等材料对溶液的润湿性能进行动态评价，这对于开发研究新的焊料、评价材料的润湿性能是大有益处的。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图是本发明的焊料、金属、陶瓷、复合材料、纤维等的润湿性能动态测试系统的前视图。
图中1.熔融焊料或无机(有机)溶液，2.容器，3.加热或降温系统，4.温度测量热电偶，5.隔热保温箱，6.金属(陶瓷、复合材料、纤维等)，7.悬挂系统，8.天平，9.溶液高度探测光触发回路，10.高度调节升降系统，11.计算机主机(自动控制系统，数据采集、分析系统)，12.显示器，13.键盘。
具体实施方法
在附图所示实施系统(装置)中，焊料1置于容器2中，加热系统3对焊料1加热熔融，热电偶4对焊料1进行温度测量；金属、陶瓷、复合材料6等通过悬挂系统7与测力天平8相连；高度调节升降系统10调节熔融焊料的高度使之与金属等被焊接材料6底部相接触，接触瞬间计算机自动开始进行润湿力、润湿面积与时间的关系曲线、数据的采集与测量，数据自动采集的触发通过溶液高度探测光触发回路控制；焊料1、容器2、加热系统3、热电偶4等通过隔热箱5与测力天平8、高度调节升降系统10隔开。
无机(或有机)溶液1置于容器2中，升、降温系统3对无机(或有机)溶液1加热或降温，热电偶4对其进行温度测量；纤维6等通过悬挂系统7与测力天平8相连；高度调节升降系统10调节无机(或有机)溶液1高度使之与纤维6等底部相接触，接触瞬间计算机自动开始进行润湿力、润湿面积与时间的关系曲线、数据的采集与测量，数据自动采集的触发通过溶液高度探测光触发回路控制；无机(或有机)溶液1、容器2、升、降温系统3、热电偶4等通过隔热保温箱5与测力天平8、高度调节升降系统10隔开。
润湿性能动态测试软件自动控制测试系统完成温度控制与测量、高度调节、数据采集分析与曲线绘制等。

Claims (7)

1.一种焊料、金属、陶瓷、复合材料、纤维等的润湿性能动态测试方法，其特征在于：利用溶液(焊料熔融溶液或无机、有机溶液)如果与材料(金属、陶瓷、复合材料、纤维等)相互浸润，则溶液就会对材料产生拉力，如果溶液与材料不相互浸润，溶液就会对材料产生推(斥)力，这种拉或推(斥)力从溶液与材料相互接触那一刻就产生，其大小随浸润面积或浸润时间而变，到完全浸润时，拉或推(斥)力变成恒定值而不再发生变化。这种拉或推(斥)力随浸润面积或浸润时间的变化通过天平进行动态测量，同时对浸润所需总时间进行测量的。
2.根据权利要求1所述的润湿性能动态测试方法设计的一种焊料、金属、陶瓷、复合材料等的润湿性能测试系统，其特征在于：焊料(1）置于容器(2)中，根据焊料(1)的熔融温度设置升温程序并控制加热系统(3)对焊料(1)加热熔融，通过热电偶(4)对其温度进行测量；金属、陶瓷、复合材料(6)等通过悬挂系统(7)与测力天平(8)相连；通过计算机自动控制的高度调节升降系统(10)调节熔融焊料的高度使之与被焊接材料(6)底部相接触，接触瞬间计算机自动开始进行润湿力、润湿面积与时间的关系曲线、数据的采集与测量，数据自动采集的触发通过溶液高度探测光触发回路控制；焊料(1)、容器(2)、加热系统(3)、热电偶(4)等通过隔热保温箱(5)与测力天平(8)、高度调节升降系统(10)隔开。
3.根据权利要求1和2所述的润湿性能动态测试方法、测试系统设计的一种纤维等的润湿性能测试系统，其特征在于：无机(或有机)溶液(1)置于容器(2)中，根据测试要求设置升、降温程序并控制升、降温系统(3)对无机(或有机)溶液(1)加热或降温，通过热电偶(4)对其温度进行测量；纤维(6)等通过悬挂系统(7)与测力天平(8)相连；通过计算机自动控制的高度调节升降系统(10)调节无机(或有机)溶液(1)高度使之与纤维(6)等底部相接触，接触瞬间计算机自动开始进行润湿力、润湿面积与时间的关系曲线、数据的采集与测量，数据自动采集的触发通过溶液高度探测光触发回路控制；无机(或有机)溶液(1)、容器(2)、升、降温系统(3)、热电偶(4)等通过隔热保温箱(5)与测力天平(8)、高度调节升降系统(10)隔开。
4.根据权利要求1、2和3所述一种焊料、金属、陶瓷、复合材料、纤维等的润湿性能动态测试方法和测试系统，设计的润湿性能动态测试软件，其特征在于：将整个系统所需温度测量与控制、高度调节、数据采集、分析与曲线绘制自动控制程序等集合成润湿性能动态测试软件，使整个润湿性能测试由润湿性能动态测试系统自动完成，中间不需要人工干预。
5.根据权利要求1、2、3和4所述一种焊料、金属、陶瓷、复合材料、纤维等的润湿性能动态测试方法和测试系统，其特征在于：焊料包含金属、合金、无铅焊料等，其形状为粉末、颗粒、片状、丝状、棒状等。
6.根据权利要求1、2、3和4所述一种焊料、金属、陶瓷、复合材料、纤维等的润湿性能动态测试方法和测试系统，其特征在于：金属、陶瓷、复合材料、纤维等形状为片状、丝状、棒状、异型等。
7.根据权利要求1、2、3和4所述一种焊料、金属、陶瓷、复合材料、纤维等的润湿性能动态测试方法和测试系统，其特征在于：溶液包含各种焊料熔融液、无机溶液、有机溶液、流体等。
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