CN110879047A - 一种粉体材料接触角的测试方法 - Google Patents

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朱耿增
李辛庚
姜波
王晓明
李文静
吴亚平
宗立君
姚硕
赵洺哲
田双
樊志彬
郭凯
闫风洁
张振岳
王蝶
米春旭
高智悦
王倩
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Electric Power Research Institute of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明提供了一种粉体材料接触角的测试方法，步骤为：（1）取表面平整光滑的平板，并将平板的表面进行洁净处理；（2）截取双面胶带，将双面胶带平整的粘贴在平板的上表面上；（3）截取单面胶带，将单面胶带平整的粘贴在双面胶带上并保持单面胶带的胶面朝上；（4）将待检测的粉体材料均匀的涂抹在单面胶带的胶面上，然后除掉单面胶带上的未被粘住的粉体材料，从而制得检测载片；（5）用接触角测试仪对检测载片上的粉体材料进行检测，就可测得粉体材料的接触角。该方法简单易行，接触角测量准确度高。

Description

一种粉体材料接触角的测试方法
技术领域
本发明涉及一种检测粉体材料接触角的方法，属于材料性能测试领域。
背景技术
二氧化硅与氢氧化铝等氧化物材料是制作涂料过程中应用频繁的填料，然而，它的表面含有很多的羟基基团，这些基团的存在会使粉体材料具有良好的亲水性，限制了二氧化硅与氢氧化铝等氧化物材料在油系体系中的分散性。进而，使得制备的涂料等复合材料的性能大打折扣。因此，评价二氧化硅与氢氧化铝等氧化物材料的润湿性对制备油系涂料等复合材料提供了良好的理论依据和实验指导。
材料接触角的大小是评判材料润湿性最直接有效地依据。接触角(contactangle)是指在气、液、固三相交点处所作的气-液界面的切线，此切线在液体一方的与固-液交界线之间的夹角θ，作为润湿程度的量度。若θ<90°，则固体表面是亲水性的，即液体较易润湿固体，角度越小，表示润湿性越好；若θ>90°，则固体表面是疏水性的，即液体不容易润湿固体，容易在表面上移动。
目前接触角的测试方法中，制样过程对于固体材料比较容易，对于微纳米级粉体材料或者部分微纳米级粉体材料适用性不好，例如通过压片制样法制备的样品，接触角测量不准确，或者会有润湿现象出现。因此，设计一种更好地适用于微、纳米粉体材料接触角的测试方法是重要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种粉体材料接触角的测试方法，为实现上述发明目的，本发明所提供的粉体材料接触角的测试方法包括以下步骤：
（1）将双面胶带平整的设置在平板的上表面上；
（2）将单面胶带平整的设置在双面胶带上并保持单面胶带的胶面朝上；
（3）将待检测的粉体材料均匀的涂抹在单面胶带的胶面上，然后除掉单面胶带上的未被粘住的粉体材料，制得检测载片；
（4）用接触角测试仪对检测载片上的粉体材料进行检测，测得粉体材料的接触角。
为了更好的适应接触角测试仪和便于取放，所述平板的厚度一般为1-5mm、长度一般为70-110mm、宽度一般为50mm-800mm。平板的优选厚度、长度和宽度分别为2 mm、100mm和70mm。
所述平板可以采用金属板、塑料板或木板等板材，但从使用成本和加工方便的角度考虑，优选玻璃板。
所述步骤（4）中，采用气体吹除的方法将未被粘住的粉体材料吹离单面胶带。
所述粉体材料为二氧化硅或氢氧化铝粉体材料。
所述步骤（5）中，选择去离子水作为接触角的测试液体。
本发明根据粉体材料的特点，开创性地使用了粉体涂抹法测量接触角，解决了目前对于粉体材料接触角尚未有好的测量方法的技术问题。首先，检测载片制备所需的平板、双面胶带和单面胶带等材料容易获得，并且制备检测载片时操作简单，制作成本低；其次，通过本发明测量的粉体材料接触角图像清晰，界限明显，液滴表面不会粘有粉末；最后，通过本发明测量粉体材料的接触角可重复性强，准确度高，适用范围比较广。
具体实施方式
以下通过实施例说明本发明技术方案的可实施性，而不应将本发明的保护范围限制在以下的具体实施例上。
实例1
粉体材料接触角测试方法的步骤如下：
（1）准备一块厚度约为2mm，长、宽为100mm×70mm的透明玻璃片，用无水乙醇擦拭干净并吹干；
（2）截取双面胶带，将双面胶带平整的粘贴在玻璃片的上表面上；
（3）截取单面胶带，将单面胶带平整的粘贴在双面胶带上并保持单面胶带的胶面朝上；
（4）将微米二氧化硅粉体材料用软毛刷均匀地涂抹于单面胶带的胶面上，然后用洗耳球将未被粘住的粉体材料从单面胶带上吹离，制得检测载片；
（5）将检测载片放在接触角测试仪下，用注射器滴加0.4mL的去离子水，调整好测试仪光路和焦距进行测试，测得微米二氧化硅粉体材料的接触角为154°。
实例2
粉体材料接触角测试方法的步骤如下：
（1）准备一块厚度约为2mm，长、宽为100mm×70mm的透明玻璃片，用无水乙醇擦拭干净并吹干；
（2）截取双面胶带，将双面胶带平整的粘贴在玻璃片的上表面上；
（3）截取单面胶带，将单面胶带平整的粘贴在双面胶带上并保持单面胶带的胶面朝上；
（4）将纳米二氧化硅粉体材料用软毛刷均匀地涂抹于单面胶带的胶面上，然后用洗耳球将未被粘住的粉体材料从单面胶带上吹离，制得检测载片；
（5）将检测载片放在接触角测试仪下，用注射器滴加0.4mL的去离子水，调整好测试仪光路和焦距进行测试，测得微米二氧化硅粉体材料的接触角为153°。
实例3
粉体材料接触角测试方法的步骤如下：
（1）准备一块厚度约为2mm，长、宽为100mm×70mm的透明玻璃片，用无水乙醇擦拭干净并吹干；
（2）截取双面胶带，将双面胶带平整的粘贴在玻璃片的上表面上；
（3）截取单面胶带，将单面胶带平整的粘贴在双面胶带上并保持单面胶带的胶面朝上；
（4）将微米氢氧化铝粉体材料用软毛刷均匀地涂抹于单面胶带的胶面上，然后用洗耳球将未被粘住的粉体材料从单面胶带上吹离，制得检测载片；
（5）将检测载片放在接触角测试仪下，用注射器滴加0.4mL的去离子水，调整好测试仪光路和焦距进行测试，测得微米氢氧化铝粉体材料的接触角为156°。
本发明中，双面胶带截取的长度尺寸一般要略小于平板的长度，这样便于手持，双面胶带截取的宽度尺寸不大于平板的宽度即可，单面胶带截取的尺寸与双面胶带的尺寸相同。

Claims (6)

1.一种粉体材料接触角的测试方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
（1）将双面胶带平整的设置在平板的上表面上；
（2）将单面胶带平整的设置在双面胶带上并保持单面胶带的胶面朝上；
（3）将待检测的粉体材料均匀的涂抹在单面胶带的胶面上，然后除掉单面胶带上的未被粘住的粉体材料，制得检测载片；
（4）用接触角测试仪对检测载片上的粉体材料进行检测，测得粉体材料的接触角。
2.根据权利要求1所述的粉体材料接触角的测试方法，其特征在于：所述平板的厚度为1-5mm、长度为70-110mm、宽度为50mm-800mm。
3.根据权利要求1或2所述的粉体材料接触角的测试方法，其特征在于：所述平板为玻璃板。
4.根据权利要求1所述的粉体材料接触角的测试方法，其特征在于：所述步骤（4）中，采用气体吹除的方法将未被粘住的粉体材料吹离单面胶带。
5.根据权利要求1所述的粉体材料接触角的测试方法，其特征在于：所述粉体材料为二氧化硅或氢氧化铝粉体材料。
6.根据权利要求1所述的粉体材料接触角的测试方法，其特征在于：所述步骤（5）中，选择去离子水作为接触角的测试液体。
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EP0290561A1 (en) * 1986-11-17 1988-11-17 Autoliv Development Aktiebolag Contact device for delivering electrical signals corresponding to the position of a movable body
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Non-Patent Citations (1)

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Title
杨松等: "表面张力与接触角对膨胀土干缩开裂影响的试验研究", 《岩土工程学报》 *

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