[发明专利]一种高温铝/铝合金液滴润湿角的测量方法

说明书

本发明公开了一种高温铝/铝合金液滴润湿角的测量方法；首先在室温下对铝或铝合金原材料进行打磨去皮，先用氢氧化钠溶液浸泡，后用硝酸浸泡，随后用酒精清洗，烘干；处理完毕的样品放入高温润湿角测量仪炉腔内预置的基板上，抽真空；用激光器对样品进行点聚焦加热，加热、熔化在高于合金熔点及150K‑300K的温度可实现氧化表皮的破裂，得到新鲜的合金液滴进行润湿角的测量。本发明通过加热前的表面处理及加热过程中的高真空环境及激光点聚焦加热方式，使铝滴表面氧化皮破裂，且不再生成新的氧化皮，即可快速有效地原位实时彻底清除铝液滴表面氧化皮,不仅保证了液滴的新鲜无氧化皮,而且操作过程方便，周期短。

技术领域

本发明涉及一种高温金属液滴润湿角的测量方法，尤其涉及一种高温铝/铝合金液滴润湿角的测量方法。

背景技术

在测量纯铝液滴与基底的润湿角时，需要把金属加热到熔点660℃以上，而铝表面极易生成氧化皮，高温下生成速度更快。氧化皮阻碍了铝滴与基底的接触，常规方法采用机械臂针刺法需要添加外加设备，操作复杂，制造成本高，且只能物理上剥离已经生成的氧化皮，但新鲜铝滴在高温下又会迅速生成新氧化皮，难以清除彻底，所以导致了铝滴与各种材料润湿角的数据各种文献差异较大。

发明内容

为解决现有技术存在的缺陷，本发明提供一种高温铝/铝合金液滴润湿角的测量方法。

一种高温铝合金液滴润湿角的测量方法，包括以下步骤：

A、室温下对铝或铝合金原材料进行打磨去皮，先用氢氧化钠溶液浸泡，后用硝酸浸泡，随后用酒精清洗，烘干；

B、处理完毕的样品放入高温润湿角测量仪的炉腔，抽真空；

C、用激光器对样品进行点聚焦加热，加热、熔化和润湿角测量过程中保持高真空度。

进一步的，所述步骤A中氢氧化钠溶液浓度为40-60g/L,浸泡时间2-3分钟；硝酸溶液浓度为20-50g/L,浸泡时间1-2分钟。

进一步的，所述步骤B中真空度达到2×10^-5Pa以上。

进一步的，所述步骤C中采用激光点聚焦加热方式，升温速率通过激光功率的调节稳定在40-60K/s，加热温度到1100-1300K，保温时间30-40s。

有益效果：本发明通过加热前的表面处理及加热过程中的高真空环境及激光点聚焦加热方式，使铝滴表面氧化皮破裂，且不再生成新的氧化皮，即可快速有效地原位实时彻底清除铝液滴表面氧化皮,不仅保证了液滴的新鲜无氧化皮,而且操作过程方便，周期短。此方法同样适合各种铝合金液滴表面氧化皮的去除。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种高温铝液滴润湿角的测量方法，包括以下步骤：

A、室温下对铝原材料进行打磨去皮，先用浓度为40g/L的氢氧化钠溶液浸泡3分钟，后用浓度为20g/L硝酸浸泡2分钟，随后用酒精清洗，烘干。

B、处理完毕的样品放入高温润湿角测量仪的炉腔的预置基板上，抽真空至2×10^-5Pa。

C、用型号为FSTi100SWB的Synrad CO2气体激光器激光器对样品进行点聚焦加热，升温速率40K/s，温度达到933K铝的熔点后，样片开始由固态熔化为液态，表面张力使得液滴收缩为球形。这时候由于液滴表面氧化皮的存在，液滴为球形，无法测量铝液滴与基板的润湿角。继续加热温度到1300K，保温时间30s后氧化皮破裂，新鲜的液滴在基板上铺展开，可以进行润湿角的测量。

实施例2