[發(fā)明專利]一種測(cè)試非浸潤(rùn)固-液界面微粘附力的裝置和方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711184217.2
• 申請(qǐng)日: 2017-11-23
• 公開（公告）號(hào): CN107966403A
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 祝青;肖才偉;鄭保輝;李尚斌;羅觀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國工程物理研究院化工材料研究所
• 主分類號(hào): G01N19/04
• 分類號(hào): G01N19/04
• 代理公司: 四川省成都市天策商標(biāo)專利事務(wù)所51213
• 代理人: 劉興亮

1.一種測(cè)試非浸潤(rùn)固-液界面微黏附力的裝置，其特征在于：主要包括高精度微量力測(cè)試儀、力傳感器、液體掛件、樣品升降平臺(tái)、數(shù)值記錄儀、測(cè)試環(huán)境控制模塊和防震平臺(tái)，樣品升降平臺(tái)位于防震平臺(tái)上，力傳感器位于高精度微量力測(cè)試儀下方并與高精度微量力測(cè)試儀連接，在力傳感器下方設(shè)置有液體掛件，高精度微量力測(cè)試儀和樣品升降平臺(tái)均通過數(shù)據(jù)連接線與數(shù)值記錄儀連接，樣品升降平臺(tái)以及液體掛件均設(shè)置在測(cè)試環(huán)境控制模塊控制的環(huán)境范圍內(nèi)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述測(cè)試非浸潤(rùn)固-液界面微黏附力的裝置，其特征在于：還包括一個(gè)液體精密注射器，在測(cè)試時(shí)，通過液體精密注射器將測(cè)試液體以精準(zhǔn)的體積懸掛于液體掛件上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述測(cè)試非浸潤(rùn)固-液界面微黏附力的裝置，其特征在于：還包括外部電源開關(guān)，用于控制整個(gè)測(cè)試非浸潤(rùn)固-液界面微黏附力的裝置的供電系統(tǒng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述測(cè)試非浸潤(rùn)固-液界面微黏附力的裝置，其特征在于：所述液體掛件頭部為微小圓圈，掛件材質(zhì)選擇硬度不低于HRC 35的材料。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述測(cè)試非浸潤(rùn)固-液界面微黏附力的裝置，其特征在于：所述液體精密注射器對(duì)注射液體的體積控制精度范圍為不大于1uL。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述測(cè)試非浸潤(rùn)固-液界面微黏附力的裝置，其特征在于：所述樣品升降平臺(tái)可控自由連續(xù)升降，平臺(tái)表面光滑平整，表面粗糙度不大于0.1mm。

7.一種測(cè)試非浸潤(rùn)固-液界面微粘附力的方法，其特征在于使用了權(quán)利要求1至6任一權(quán)利要求所述的測(cè)試非浸潤(rùn)固-液界面微粘附力的裝置，并包括如下步驟：

(1)準(zhǔn)備好測(cè)試液體和固體表面；

(2)根據(jù)需求選擇合適直徑大小的液體掛件，使用精密注射器將測(cè)試液體按需求體積注射至液體掛件小圓圈上進(jìn)行懸掛，懸掛了測(cè)試液滴的掛件置于力傳感器上；

(3)將測(cè)試固體放置于樣品升降臺(tái)上，通過升降控制固體表面與測(cè)試液體剛好接觸，并繼續(xù)縮小固體表面與測(cè)試液體之間的距離，按測(cè)試需求調(diào)整固-液間距，此時(shí)將微量力測(cè)試儀受到的力進(jìn)行歸零；

(4)將環(huán)境溫度和壓力進(jìn)行條件設(shè)置；

(5)測(cè)試開始，控制樣品升降臺(tái)按一定速率下降，使接觸的固-液進(jìn)行緩慢分離，在分離過程中微量力測(cè)試儀會(huì)記錄固液界面產(chǎn)生的粘附力，直至固相表面與液體完全分開，測(cè)試停止；

(6)記錄的測(cè)試時(shí)間或下降距離與力測(cè)試儀受力繪制的相關(guān)曲線可反映固-液界面黏附力的大小。