[發明專利]測定高溫潤濕性裝置及方法

有效

• 申請號: 201110166150.6
• 申請日: 2011-06-21
• 公開（公告）號: CN102353620A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 沈平;時來鑫;姜啟川
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01N13/00
• 分類號: G01N13/00;F27B17/02
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 齊安全

技術領域

本發明涉及金屬熔滴物潤濕性測試技術領域，更準確地說，本發明涉及一種通過擠壓金屬熔體形成座滴實現測定高溫潤濕性的裝置和方法。

背景技術

潤濕現象在材料科學中普遍存在。比如金屬-陶瓷復合材料制備過程中，金屬與陶瓷之間的潤濕性對產品達到理想的界面結合強度和界面結構起到了關鍵性的作用；活性釬焊過程中釬料對基體的潤濕是實現連接的首要前提；鑄造過程中鑄型與金屬液之間的潤濕性與鑄件的形狀完整有著密切的聯系；粉末冶金中粘結劑與陶瓷相之間的潤濕性直接影響到零件的致密度和強度。

潤濕性一般由接觸角進行表征。接觸角的測定方法有多種，包括座滴法，懸滴法，斜板法等，其中座滴法(Sessile?drop?method)是目前使用最普遍的測定高溫潤濕性的實驗方法。傳統座滴法一般是將待熔金屬放置于陶瓷或金屬基板表面加熱熔化，觀察和測量液滴與基板之間的接觸角，由此表征潤濕性。據申請人所知：中國專利公告號為CN?1265201C，公告日為2005.03.09，專利號為ZL?03121050.3，發明名稱為“一種在線測量高溫熔體表面張力、接觸角和密度的裝置”；中國專利公告號CN?2849708Y，公告日為2006.12.20，專利號ZL?200520010391.1，發明名稱為“液態材料表面張力測定儀”；中國專利公告號為CN?101308077A，公告日為2008.11.19，申請號200810115050，發明名稱為“一種測量中低溫熔體表面張力、密度和潤濕性的裝置和方法”，都涉及到了傳統座滴法裝置。利用此類裝置可以實現熔滴潤濕性的實時測定，但存在以下問題：

一是在升溫過程中，金屬樣品容易氧化，使得測定的接觸角不能真正反映金屬熔滴與基板的潤濕性。

二是金屬和基板接觸加熱，則兩者之間的預反應以及基板的污染使得很難測定系統的初始接觸角和等溫下液滴的鋪展動力學。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服了現有技術存在的問題，提供了一種測定高溫潤濕性的裝置，同時也提供了一種測定高溫潤濕性的方法。

為解決上述技術問題，本發明是采用如下技術方案實現的：所述的測定高溫潤濕性裝置包括爐體、加熱部分、擠壓滴落部分、樣品支撐部分與圖象采集及處理部分。所述的擠壓滴落部分包括真空閥、滴落管支撐法蘭、滴落管、擠壓桿和壓頭。

真空閥內焊接有波紋管，波紋管的下端和擠壓桿的上端固定連接，擠壓桿的下端與壓頭固定連接，擠壓桿與壓頭的對稱軸線共線。和真空閥內波紋管固定連接的擠壓桿與壓頭裝入滴落管中，滴落管固定在滴落管支撐法蘭上，采用1號氟膠圈與螺栓將真空閥和滴落管支撐法蘭上端密封固定，滴落管支撐法蘭下端和爐體中的爐蓋上端的焊接法蘭盤采用2號氟膠圈與螺栓密封緊固。