如何正確操作高溫真空接觸角測(cè)量?jī)x？步驟詳解

更新時(shí)間：2025-08-12

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　　高溫真空接觸角測(cè)量?jī)x是研究材料在異常環(huán)境下表面潤(rùn)濕性的精密設(shè)備，操作流程的規(guī)范性直接影響測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。以下是詳細(xì)的操作步驟解析：?

　　前期準(zhǔn)備階段需重點(diǎn)關(guān)注樣品與設(shè)備檢查。首先選取尺寸適配的樣品(直徑通常不超過(guò)50mm)，用無(wú)水乙醇超聲清洗10分鐘去除表面油污，再經(jīng)氮?dú)獯蹈?，避免雜質(zhì)干擾接觸角測(cè)量。隨后檢查設(shè)備狀態(tài)：確認(rèn)真空腔體密封墊完好無(wú)老化，真空泵油位在刻度線范圍內(nèi)，鏡頭表面無(wú)灰塵(可用專用鏡頭紙輕擦)。同時(shí)根據(jù)測(cè)試需求，準(zhǔn)備對(duì)應(yīng)沸點(diǎn)的測(cè)試液體(如去離子水、乙二醇)，并通過(guò)syringe過(guò)濾器過(guò)濾去除氣泡。?

　　參數(shù)設(shè)置與腔體調(diào)試是核心環(huán)節(jié)。打開主機(jī)與控制軟件，在軟件界面輸入目標(biāo)溫度(如300℃)和真空度(如10?²Pa)，啟用“溫度-真空聯(lián)動(dòng)模式”，確保升溫過(guò)程中真空度同步提升，避免樣品氧化。待腔體溫度達(dá)到設(shè)定值并穩(wěn)定30分鐘后，通過(guò)觀察窗確認(rèn)樣品表面無(wú)冷凝水或揮發(fā)物殘留。此時(shí)用微量進(jìn)樣器抽取5μL測(cè)試液體，將進(jìn)樣針固定在三維調(diào)整架上，通過(guò)顯微鏡觀察使針尖對(duì)準(zhǔn)樣品中心區(qū)域，距離表面約2mm。?

　　液滴沉積與圖像采集需精準(zhǔn)操作。緩慢旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣器推桿釋放液滴，確保液滴自然脫離針尖并平穩(wěn)落在樣品表面(避免因推力過(guò)大導(dǎo)致液滴飛濺)。液滴穩(wěn)定10秒后，啟動(dòng)軟件的“自動(dòng)拍攝”功能，設(shè)置每秒3幀、連續(xù)拍攝20幀，捕捉接觸角動(dòng)態(tài)變化。若需多次測(cè)量，應(yīng)更換樣品不同區(qū)域重復(fù)操作，每次測(cè)量間隔需用清潔棉簽蘸取有機(jī)溶劑擦拭樣品表面，去除殘留液滴。?

　　收尾階段包括數(shù)據(jù)處理與設(shè)備維護(hù)。關(guān)閉加熱系統(tǒng)，待腔體自然冷卻至50℃以下再釋放真空，防止溫差過(guò)大導(dǎo)致樣品開裂。導(dǎo)出圖像數(shù)據(jù)后，采用軟件的“橢圓擬合”算法計(jì)算接觸角，剔除偏離平均值5°以上的異常值，取3次有效測(cè)量的平均值作為較終結(jié)果。較后清潔腔體內(nèi)部，關(guān)閉真空泵前先通大氣平衡壓力，再依次關(guān)閉主機(jī)電源，完成操作記錄。?

　　嚴(yán)格遵循上述步驟，可有效減少因操作不當(dāng)導(dǎo)致的誤差，確保高溫真空環(huán)境下接觸角測(cè)量的重復(fù)性與可靠性。

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