CN116106171A - 一种硅钢绝缘层涂液流平性的检测方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及化学或物理分析技术领域，尤其涉及一种硅钢绝缘层涂液流平性的检测方法。所述方法包括，每间隔一个时间步长，获取预设的流动时段内所述涂液与基材的接触角；基于所述流动时段，所述接触角，以及所述基材的表面粗糙度，确定所述涂液的流平性系数。本方法通过方便易行的检测流程，快速获得流平性检测结果，有利于大量样品以及工厂在线检测。

Description

一种硅钢绝缘层涂液流平性的检测方法

技术领域

本申请涉及化学或物理分析技术领域，尤其涉及一种硅钢绝缘层涂液流平性的检测方法。

背景技术

涂覆于硅钢表面的绝缘涂层，不仅使硅钢表面具有防锈、耐蚀和绝缘的性能，绝缘涂层产生的张力还可以降低硅钢表面的磨损和磁致伸缩系数。使用带有绝缘涂层的硅钢制作变压器，能有效降低变压器的能耗和噪声。

制作绝缘涂层的涂液的流平性，是决定绝缘涂层使用性能的一项重要指标。因各国标准不同，相应所规定的流平性测定方法也不同。现有的涂液流平性的检测方法，由于检测流程复杂，导致检测效率低，不利于大量样品或工厂在线检测。

发明内容

本申请通过提供一种硅钢绝缘层涂液流平性的检测方法，解决了现有技术在检测涂液流平性时，检测流程复杂，检测效率低的技术问题，实现了简化检测流程，快速获得流平性检测结果，从而有利于大量样品以及工厂在线检测的技术效果。

第一方面，本申请提供了一种硅钢绝缘层涂液流平性的检测方法，所述方法包括，

每间隔一个时间步长，获取预设的流动时段内所述涂液与基材的接触角；

基于所述流动时段，所述接触角，以及所述基材的表面粗糙度，确定所述涂液的流平性系数。

进一步，所述获取预设的流动时段内所述涂液与基材的接触角包括：

在所述流动时段内，获取所述涂液与所述基材的侧视图；

在所述侧视图上，所述基材与所述涂液相交形成线段；

在所述线段的任一端点作所述涂液的切线，获取所述切线与所述线段形成的夹角作为所述接触角。

进一步，预设所述流动时段包括，

将所述流动时段设为120s，判断获取的初始接触角和最末接触角之间的差值，是否小于5°；

若是，将所述流动时段设为120s-300s。

进一步，所述基于所述流动时段，所述接触角，以及所述基材的表面粗糙度，确定所述涂液的流平性系数包括，通过以下公式获取流平性系数：

其中，为所述流平性系数，t为所述流动时段，为所述初始接触角，为所述最末接触角，R_a为所述基材的表面粗糙度。

进一步，所述基材的表面粗糙度范围是0.20-1.20。

进一步，所述方法还包括，设置所述涂液和检测环境的温度范围为10°-50°，设置所述检测环境的湿度小于等于80％RH。

进一步，所述方法还包括，设置所述涂液的体积范围为0.1ml-1.5ml。

第二方面，本申请提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面任一所述的方法步骤。

第三方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面中任一所述的方法步骤。

本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

在本发明实施例中，每间隔一个时间步长，获取预设的流动时段内所述涂液与基材的接触角；基于所述流动时段，所述接触角，以及所述基材的表面粗糙度，确定所述涂液的流平性系数。本方法通过方便易行的检测流程，快速获得流平性检测结果，有利于大量样品以及工厂在线检测。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考图形表示相同的部件。

在附图中：

图1示出了本发明实施例一中的方法步骤流程示意图；

图2示出了本发明实施例一中的方法步骤流程示意图；

图3示出了本发明实施例一初始接触角测量方式示意图；

图4示出了本发明实施例一最末接触角测量方式示意图；

图5示出了本发明实施例二初始接触角测量方式示意图；

图6示出了本发明实施例二最末接触角测量方式示意图；

图7示出了本发明实施例三初始接触角测量方式示意图；

图8示出了本发明实施例三最末接触角测量方式示意图；

图9示出了本发明实施例四中的电子结构设备示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例一

本申请实施例一通过提供一种硅钢绝缘层涂液流平性的检测方法，解决现有技术在检测涂液流平性时，检测流程复杂，检测效率低的技术问题。

为解决上述技术问题，本实施例提供了如图1所示的一种硅钢绝缘层涂液流平性的检测方法，所述方法包括步骤S101—步骤S102。

步骤S101，每间隔一个时间步长，获取预设的流动时段内所述涂液与基材的接触角,。

步骤S102，基于所述流动时段，所述接触角，以及所述基材的表面粗糙度，确定所述涂液的流平性系数。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

首先说明，本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

首先执行步骤S101,每间隔一个时间步长，获取预设的流动时段内所述涂液与基材的接触角。

具体来讲，结合附图2，实施例一使用的绝缘层涂液是一种具有流动性的液体，包括无机涂液、有机涂液和无机与有机混合涂液。

首先采用接触角测量仪将固定体积的涂液滴在基材上。取固定体积的涂液是由于本申请通过涂液在基材上刚滴落和扩散平衡后的接触角进行比对，因此比对的液体应该近似相同。由于液滴的体积过大时，液滴会偏离球形，对接触角的预估误差增大；液滴体积过小时会难以取样。

为了保证采样样本的质量，设置采样的涂液的体积范围为0.1ml-1.5ml。

为了保证涂液在基材充分流动，基材面积不小于1cm*1cm，将所述流动时段设为120s。

静置待液滴在基材上扩散至平衡时，采集涂液与基材接触并流动的流动时段内每间隔预设时间步长的涂液的接触角。实施例一种预设的时间步长为1s。

涂液与基材接触后，测量涂液接触基材第一秒的初始接触角大小；由于液体的表面张力，在基材上扩展至平衡，此时测量液滴与基材的接触角；计算两个时刻接触角的差值，结果较为准确。

涂液在基材表面的形状可近似看作一个球体的一部分，该部分的形状一般可称为球缺，即一个球体被平面所截得的部分。而该球缺的侧面即是该液滴在接触角测量仪上的投影，球缺的体积即是该液滴的体积，球缺切线与底面的夹角即是该液滴与基材的接触角。因此当涂液与基材润湿性越好，接触角越小，反之越大。

因此，在所述流动时段内，获取所述涂液与所述基材的侧视图；在所述侧视图上，所述基材与所述涂液相交形成线段；在所述线段的任一端点作所述涂液的切线，获取所述切线与所述线段形成的夹角作为所述接触角。

作为一种可选的实施方式，将所述流动时段设为120s，判断获取的初始接触角和最末接触角之间的差值，是否小于5°；若是，将所述流动时段设为120s-300s，以提高采样样本的准确性，从而提高实验结果的可靠性。

接着执行步骤S102,基于所述流动时段，所述接触角，以及所述基材的表面粗糙度，确定所述涂液的流平性系数。

具体来讲，步骤S102通过以下公式获取流平性系数：

其中，为所述流平性系数，t为所述流动时段，为所述初始接触角，为所述最末接触角，R_a为所述基材的表面粗糙度。

值越大说明流平性越好。

实施例一采用基材上的展布流动-接触角模型，涂液首先在基材表面展布至完全覆盖基材表面，在表面张力的推动下，涂液表面由起伏不平逐渐流平至光滑表面形成。展布的过程实质为液体湿润固体的过程，与涂液与基材之间表面张力、涂液与空气之间的表面张力以及基材与空气之间的表面张力之间的相关。其具体符合杨氏方程：γ_SV＝γ_SL+γ_LV×cosθ，其中γ_SV为基材与空气之间的表面张力，γ_SL为涂液与基材之间表面张力，γ_LV为涂液与空气之间的表面张力，θ为接触角，θ越小越易润湿；另外粗糙的固体表面能帮助诱导液体自行展布，因此流平性能与固体表面粗糙度R_a相关，且整个过程均与时间相关。

为了提高采样样本质量，采用的基材的表面粗糙度范围是0.20-1.20；采用的涂液的粘度范围为0.10Pa·s-0.3Pa·s。

作为一种可选的实施方式，设置所述涂液和检测环境的温度范围为10°-50°，设置所述检测环境的湿度小于等于80％RH，以提高采样样本的准确性，从而提高实验结果的可靠性。

举例来讲，结合附图3和附图4，本实施例一提供一种基材10，表观粗糙度Ra为0.40。

本发明中一种用于涂液流平性评价的方法的具体步骤如下：

测量准备：测试温度20℃，接通电源，打开电脑；打开接触角测定软件，采集时间根据涂液扩散至平衡的时间设定为120s，间隔为2s；根据电脑显示图像调节光源亮度。

取样：将玻璃注射器装满待测涂液样品1，安装在固定架上；将所述基材放在工作台，调整旋钮使其物像处于光源中心。

测量：旋转测微头，流出一滴固定体积、室温的涂液到所述基材上，同时点击“采集当前显示图像”，静待设定时长后，可采集到多张涂液在所述基材表面上的图像。

实验结果：通过测量获得初始接触角和最末接触角，分别将基材的表面粗糙度、初始接触角、最末接触角、流动时段代入公式计算，计算流平性系数为0.0091。

实施例二

基于相同的发明构思，结合附图5和附图6，本实施例提供一种基材10，表观粗糙度Ra为0.40。

本发明中一种用于涂液流平性评价的方法的步骤如下：

测量准备：测试温度20℃，接通电源，打开电脑；打开接触角测定软件，采集时间根据涂液扩散至平衡的时间设定为60s，间隔为3s；根据电脑显示图像调节光源亮度。

取样：将玻璃注射器装满待测涂液样品2，安装在固定架上；将所述基材放在工作台，调整旋钮使其物像处于光源中心。

测量：旋转测微头，流出一滴固定体积的涂液到所述基材上，同时点击“采集当前显示图像”，静待设定时长后，可采集到多张涂液在所述基材表面上的图像。

实验结果：通过测量获得初始接触角和最末接触角，分别将基材的表面粗糙度、初始接触角、最末接触角、流动时段代入公式计算，计算流平性系数为0.0478。

实施例三

基于相同的发明构思，结合附图7和附图8，本实施例提供一种基材11，表面的粗糙度Ra为0.65。

本发明中一种用于涂液流平性检测的方法的步骤如下：

测量准备：测试温度20℃，接通电源，打开电脑；打开接触角测定软件，采集时间根据涂液扩散至平衡的时间设定为60s，间隔为1s；根据电脑显示图像调节光源亮度。

取样：将玻璃注射器装满待测涂液样品2，安装在固定架上；将所述基材放在工作台，调整旋钮使其物像处于光源中心。

测量：旋转测微头，流出一滴固定体积的涂液到所述基材上，同时点击“采集当前显示图像”，静待设定时长后，可采集到多张涂液在所述基材表面上的图像。

实验结果：通过测量获得初始接触角和最末接触角，分别将基材的表面粗糙度、初始接触角、最末接触角、流动时段代入公式计算，计算流平性系数为0.0770。

对比例

本对比例提供一种现有的流平性评价方法，采用现有的流平性检测方法对实施例1、实施例2以及实施例3中的涂液进行流平性检测。

由于对于同种基材相同测试条件下，不同涂液的流平性不同；对于不同基材相同测试条件下，同种涂液的流平性也不同，实施例1、实施例2以及实施例3得到的流平性结果与对比例现有的流平性检测方法的检测结果进行对比，实施例的检测结果与对比例的检测结果相同，说明本申请实施例提供的流平性检测方法较为准确，操作简便，效率高，可以实现大量样品以及工厂在线的检测。

实施例四

基于相同的发明构思，本申请实施例四提供一种电子设备，如附图9所示，包括存储器304、处理器302及存储在存储器304上并可在处理器302上运行的计算机程序，所述处理器302执行所述程序时实现上述一种硅钢绝缘层涂液流平性的检测方法的步骤。

其中，在图9中，总线架构(用总线300来代表)，总线300可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线300将包括由处理器302代表的一个或多个处理器和存储器304代表的存储器的各种电路链接在一起。总线300还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口306在总线300和接收器301和发送器303之间提供接口。接收器301和发送器303可以是同一个元件，即收发机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。处理器302负责管理总线300和通常的处理，而存储器304可以被用于存储处理器302在执行操作时所使用的数据。

实施例五

基于相同的发明构思，本发明实施例五提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述一种硅钢绝缘层涂液流平性的检测方法的步骤。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的电子设备中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

以上所述的仅是本申请的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本申请结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本申请的保护范围，这些都不会影响本申请实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种硅钢绝缘层涂液流平性的检测方法，其特征在于，所述方法包括，

每间隔一个时间步长，获取预设的流动时段内所述涂液与基材的接触角；

基于所述流动时段，所述接触角，以及所述基材的表面粗糙度，确定所述涂液的流平性系数。

2.如权利要求1所述的一种硅钢绝缘层涂液流平性的检测方法，其特征在于，所述获取预设的流动时段内所述涂液与基材的接触角包括：

在所述流动时段内，获取所述涂液与所述基材的侧视图；

在所述侧视图上，所述基材与所述涂液相交形成线段；在所述线段的任一端点作所述涂液的切线，获取所述切线与所述线段形成的夹角作为所述接触角。

3.如权利要求1所述的一种硅钢绝缘层涂液流平性的检测方法，其特征在于，预设所述流动时段包括，

将所述流动时段设为120s，判断获取的初始接触角和最末接触角之间的差值，是否小于5°；

若是，将所述流动时段设为120s-300s。

4.如权利要求3所述的一种硅钢绝缘层涂液流平性的检测方法，其特征在于，所述基于所述流动时段，所述接触角，以及所述基材的表面粗糙度，确定所述涂液的流平性系数包括，通过以下公式获取流平性系数：

其中，为所述流平性系数，t为所述流动时段，为所述初始接触角，为所述最末接触角，R_a为所述基材的表面粗糙度。

5.如权利要求4所述的一种硅钢绝缘层涂液流平性的检测方法，其特征在于，所述基材的表面粗糙度范围是0.20-1.20。

6.如权利要求1所述的一种硅钢绝缘层涂液流平性的检测方法，其特征在于，所述方法还包括，设置所述涂液和检测环境的温度范围为10°-50°，设置所述检测环境的湿度小于等于80％RH。

7.如权利要求1所述的一种硅钢绝缘层涂液流平性的检测方法，其特征在于，所述方法还包括，设置所述涂液的体积范围为0.1ml-1.5ml。

8.如权利要求1所述的一种硅钢绝缘层涂液流平性的检测方法，其特征在于，所述方法还包括，设置所述涂液的粘度范围为0.10Pa·s-0.3Pa·s。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-8中任一所述的方法步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一所述的方法步骤。

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