超高溫、高壓或真空環(huán)境下液體、固體或熔液的界面張力和接觸角測值及其意義
點(diǎn)擊次數(shù)：2656 發(fā)布時間：2022-09-26 00:00:00
現(xiàn)有的界面張力測試技術(shù)通常包括了稱重法、光學(xué)法、氣泡法或滴體積法等等，而光學(xué)方法目前是一種可以用于如超高溫條件1600、2000度這樣的高溫或高壓條件100Mpa或真空環(huán)境(加惰性氣體環(huán)境)下測試的方法。從硬件技術(shù)來講，目前的高溫爐及高壓爐技術(shù)均已經(jīng)成熟，研制出來不是很大問題。而軟件技術(shù)方面，目前仍停留在相當(dāng)?shù)偷囊粋€水平上。雖然在國內(nèi)的應(yīng)用上，已經(jīng)有一些在高溫或真空環(huán)境下測試界面化學(xué)性質(zhì)有一些研究，但大部分研究停留在表征接觸角方面。雖然有一些研究人員使用了國外的一些儀器如德國Kruss或其他同類產(chǎn)品，但是，由于界面化學(xué)軟件算法方面不足，實(shí)際指導(dǎo)意義可能不是很大。
美國科諾中國研發(fā)中心于2011年研制成功了第四代液滴影像分析法RealDrop™技術(shù)，可以通過非接觸技術(shù)，拍攝液滴的外形，再使用算法直接計算得出液體或熔液的表面張力值、接觸角值等，此測值考慮了重力因素、Lapalace壓、液體表面張力等綜合因素，測值精度高。而作為現(xiàn)有的技術(shù)，我們認(rèn)為由于存在一定的不足，實(shí)際應(yīng)用意義并不很大。主要體現(xiàn)為：
1、通過簡單的高寬法或量角法或圓擬合法技術(shù)分析接觸角技術(shù)，由于液滴體積或熔液的體積控制不好，通常測試誤差比較大，僅僅作為一個簡單的對比數(shù)據(jù)用表征接觸角使用，而實(shí)際應(yīng)用指導(dǎo)意義不大。
2、現(xiàn)有國外部分儀器廠商雖然提供了Sessiledrop(停滴法)技術(shù)測試這些環(huán)境下的液體界面張力值，但其算法或停于代基于BA表法的Young-lapalace擬合，或停于第二代基于Select plane算法的經(jīng)驗(yàn)值基礎(chǔ)上的簡單快速法Young-lapalace擬合技術(shù)(參考Springer&BihaiSong相關(guān)文獻(xiàn)或德國儀器相應(yīng)的操作手冊)，測值前提較多，作為測值的意義并不很大。
而第四代液滴影像分析法技術(shù)真正解決了前提假設(shè)，真正依據(jù)液滴的輪廓與理論液滴YL計算曲線小二乘擬合，一次擬合計算得出包括界面張力、接觸角、頂點(diǎn)曲率半徑、體積、面積、潤濕線等8個未知或需求解參數(shù)，測值精度非常高。
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