[實(shí)用新型]一種用于測(cè)定表面浸潤(rùn)性質(zhì)的多功能接觸角原位測(cè)試池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201822144089.5
• 申請(qǐng)日: 2018-12-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN209327159U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廉剛;孫軍威;黃麗萍;尚美佳;王琪瓏;崔得良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N13/02
• 分類號(hào): G01N13/02;G01N13/00
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 王楠

本實(shí)用新型涉及一種用于測(cè)定表面浸潤(rùn)性質(zhì)的多功能接觸角原位測(cè)試池，包括高壓圓筒、樣品測(cè)控機(jī)構(gòu)、樣品位置調(diào)控機(jī)構(gòu)；高壓圓筒是整個(gè)原位測(cè)試池的主體，分別與樣品測(cè)控機(jī)構(gòu)、樣品位置調(diào)控機(jī)構(gòu)連接，通過(guò)樣品位置調(diào)控機(jī)構(gòu)來(lái)控制樣品的釋放位置，通過(guò)樣品測(cè)控機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)整高壓圓筒內(nèi)的測(cè)試環(huán)境。本實(shí)用新型原位測(cè)試池可以預(yù)先對(duì)待測(cè)的固體襯底表面進(jìn)行清洗、修飾和改性，并在高壓、特種氣氛以及高溫下測(cè)定液體及熔體與固體表面的接觸角，對(duì)二者在界面上的浸潤(rùn)性能進(jìn)行評(píng)估。利用本實(shí)用新型的原位測(cè)試池得到的數(shù)據(jù)，可以為表面改性及處理、多組份復(fù)合材料和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供重要依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種用于測(cè)定表面浸潤(rùn)性質(zhì)的多功能接觸角原位測(cè)試池，屬于新材料及化工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

界面浸潤(rùn)性能在現(xiàn)代材料設(shè)計(jì)、化學(xué)研究和化工生產(chǎn)中具有十分重要的影響，與之相關(guān)的研究工作引起了越來(lái)越廣泛的關(guān)注。無(wú)論是超疏水/超親水界面的構(gòu)建，還是化工設(shè)備表面防護(hù)層的設(shè)計(jì)和制造，以及多組分有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合功能材料界面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，都與界面浸潤(rùn)性能息息相關(guān)。為此，人們對(duì)多種液-固界面以及熔體-固體界面的接觸角進(jìn)行了測(cè)量，得到了大量具有很高參考價(jià)值的數(shù)據(jù)。但是，如果能夠在各種特殊條件(高壓、高溫、不同的表面狀態(tài)以及各種活性氣氛)下連續(xù)地測(cè)定液-固界面以及熔體-固體界面的接觸角，并搞清楚這些特殊條件對(duì)界面接觸角的影響規(guī)律，勢(shì)必會(huì)為化工設(shè)備表面防護(hù)層以及多組份復(fù)合材料的設(shè)計(jì)和制造提供更多、更重要的依據(jù)。

但是，到目前為止還沒(méi)有能夠?qū)崿F(xiàn)這種功能的設(shè)備，特別是一種能夠在極端條件下原位實(shí)時(shí)測(cè)定界面接觸角的設(shè)備。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種用于測(cè)定表面浸潤(rùn)性質(zhì)的多功能接觸角原位測(cè)試池，其可以在多種特殊條件(包括對(duì)固體襯底表面進(jìn)行預(yù)修飾、高壓、高溫、特種氣氛)下連續(xù)、實(shí)時(shí)地測(cè)定液-固及熔體-固體界面接觸角，從而對(duì)二者的浸潤(rùn)性能進(jìn)行評(píng)估。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種多功能接觸角原位測(cè)試池，包括高壓圓筒、樣品測(cè)控機(jī)構(gòu)、樣品位置調(diào)控機(jī)構(gòu)；

高壓圓筒的左右兩端由內(nèi)至外依次安裝有支撐圓環(huán)、窗口片、密封墊片、密封錘、密封圈和壓緊法蘭，壓緊法蘭與高壓圓筒固定連接；高壓圓筒的外周壁設(shè)置有加熱爐絲和保溫層，保溫層的兩端通過(guò)定位法蘭盤緊固且定位法蘭盤與高壓圓筒固定連接；

樣品測(cè)控機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)熱導(dǎo)流圓筒、樣品臺(tái)和熱電偶，導(dǎo)熱導(dǎo)流圓筒置于高壓圓筒內(nèi)腔且樣品臺(tái)放置在導(dǎo)熱導(dǎo)流圓筒內(nèi)，熱電偶穿過(guò)保溫層、高壓圓筒、導(dǎo)熱導(dǎo)流圓筒后一端與樣品臺(tái)接觸；

樣品位置調(diào)控機(jī)構(gòu)包括高壓連接管、樣品導(dǎo)向管、高壓鋼管、樣品推桿；高壓連接管貫穿保溫層且底端與高壓圓筒固定連接，頂端與高壓鋼管連接，樣品導(dǎo)向管置于高壓連接管內(nèi)，樣品推桿置于高壓鋼管內(nèi)且樣品推桿的底端位于樣品導(dǎo)向管內(nèi)；

或樣品位置調(diào)控機(jī)構(gòu)包括高壓連接管、液體滴加管，高壓連接管貫穿保溫層且底端與高壓圓筒固定連接，頂端與液體滴加管連接，液體滴加管上設(shè)有液體開(kāi)關(guān)閥門。

優(yōu)選的，所述高壓圓筒內(nèi)腔連接一充排氣管，充排氣管上設(shè)置有充排氣閥門。此設(shè)計(jì)的好處是，通過(guò)充排氣管連接氣泵，對(duì)高壓圓筒內(nèi)腔進(jìn)行充排氣來(lái)調(diào)節(jié)高壓圓筒的內(nèi)壓力以及更換不同的氣體氣氛。

優(yōu)選的，所述高壓圓筒的內(nèi)腔兩端呈階梯狀，支撐圓環(huán)、窗口片、密封墊片、密封錘、密封圈、壓緊法蘭位于兩端的階梯孔內(nèi)。

優(yōu)選的，所述壓緊法蘭通過(guò)拉緊螺桿與高壓圓筒固定連接。

優(yōu)選的，所述定位法蘭盤通過(guò)定位銷釘與高壓圓筒固定連接。

優(yōu)選的，所述熱電偶插入電偶管內(nèi)用于測(cè)量溫度，電偶管通過(guò)鎖母與高壓圓筒固定連接。

優(yōu)選的，所述高壓連接管通過(guò)連接管鎖母與高壓圓筒固定連接。