湿润表面张力检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-05-17  

湿润表面张力检测是评估材料表面润湿性能的关键技术手段,主要应用于工业涂层、生物医学材料及纳米技术等领域。该检测通过量化接触角、表面自由能等参数,分析液体与固体界面的相互作用机制。核心要点包括标准化测试流程、仪器精度控制及数据重复性验证,需严格遵循ASTMD7334或ISO19403系列规范。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

湿润表面张力检测涵盖三大核心指标:接触角测量(静态/动态)、表面自由能计算及动态润湿性分析。接触角作为基础参数反映液体在固体表面的铺展能力;表面自由能通过Owens-Wendt或VanOss理论模型推算;动态润湿性则评估时间依赖性的界面行为变化。

特殊场景下需扩展测试:临界表面张力测定(Zisman法)、滚动角测试(疏水材料)、滞后接触角分析(粗糙表面)。高温/高压环境下的润湿行为研究需配合温控系统与压力舱模块。

检测范围

本检测适用于以下材料体系:

金属材料:铝合金阳极氧化层、不锈钢钝化膜、钛合金生物涂层

高分子材料:PDMS微流控芯片、PTFE疏水薄膜、PET光学镀膜基材

复合材料:碳纤维增强环氧树脂、陶瓷-金属钎焊界面

生物材料:医用植入体羟基磷灰石涂层、药物缓释载体表面

纳米材料:石墨烯功能化表面、量子点修饰基板

检测方法

接触角测量法

采用座滴法(SessileDrop)进行静态测量:使用微量注射器在样品表面形成5μL标准液滴(去离子水/二碘甲烷),通过高速CCD捕获液滴轮廓图像(采集速率≥1000fps),经Young-Laplace方程拟合计算接触角值。

Wilhelmy板法

适用于纤维/薄膜材料动态测量:将试样垂直浸入测试液体(精度0.1mm),通过电子天平记录力-位移曲线(分辨率0.01mN),计算前进/后退接触角及滞后值。

悬滴法

用于高温熔体表面张力测定:在惰性气体保护下形成稳定悬滴(温度范围RT-1600℃),通过轴对称数字图像分析(ADSA算法)反演液滴形态参数。

标准规范

ASTMD7334-08(2013):涂层基材润湿性标准测试方法

ISO19403-2:2017:涂料润湿性评估的接触角测量

DIN55660-2:2011:颜料和填料表面自由能测定

检测仪器

仪器类型技术参数应用领域光学接触角测量仪分辨率0.01,温控范围-20~300℃,最大放大倍数500X常规材料静态接触角测试动态润湿分析系统速度范围0.01-100mm/s,力传感器精度0.1μN纤维束/多孔介质动态润湿研究高温熔体张力仪最高温度1800℃,真空度≤10-3Pa金属/玻璃熔体表面性质分析三维表面分析平台XYZ轴定位精度0.1μm,多光谱光源系统微结构表面的各向异性润湿表征

仪器校准需执行JJG1048-2015《接触角测量仪检定规程》,关键指标包括平台水平度误差(≤0.02)、注射系统体积误差(≤0.5%)、图像分析软件拟合偏差(≤0.5)。定期使用标准样品(PTFE片/NISTSRM2800b)进行期间核查。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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