[发明专利]一种材料表面液滴滚动角的简易测量装置

说明书

本发明公开了一种材料表面液滴滚动角的简易测量装置，包括底座及两个对称竖立在底座上的支撑架；该简易测量装置还包括转动轴、载样平台和用于驱动转动轴转动的角度指示组件；载样平台通过其底部连接件固定在转动轴的轴杆上；转动轴的两个端部通过轴承安装在支撑架之间；角度指示组件安装在其中一个支撑架的外侧，角度指示组件连接位于该侧的转动轴的轴端，当转动角度指示组件时，载样平台跟随转动轴转动。本测量装置体积小，设计简洁，工作原理简单，传动方便，设置了手动角度指示组件，只需通过旋转旋钮即可带动载样台改变倾斜角度，使液滴滚落，通过读取指针所指向的角度盘上刻度线的读数，即可测得其临界滚动角，效率高，准确性好。

技术领域

本发明涉及角度测量装置，尤其涉及一种材料表面液滴滚动角的简易测量装置。

背景技术

近年来，仿生微纳米材料受到广泛关注，通过模仿自然界中具有超疏水、自清洁、抗粘附功能的动植物表面，如荷叶、芋头叶、弹尾虫等，对其生物特征参数进行提取和定量统计，通过与现实情况进行对比对照，从而进行演化计算，建立以生物体表形状、数量、尺度和分布等参数为基础的仿生形态模型，最后引入材料表面，可使材料获得优异的防水、防污及脱附性能。

液滴的静态接触角(CA)和滚动角(SA)是评价材料表面是否具有超疏水、自清洁等功能的重要参数。静态接触角是指液滴在气、液、固三相交点处所作的气-液界面在液体一方的切线与固-液交界线之间的夹角；滚动角是指液滴在倾斜表面上刚好发生滚动时，倾斜表面与水平面所形成的临界角度。可通过测量静态接触角和滚动角来比较不同材料的疏水性，一般当水滴的CA>150°和SA<10°时可认为该材料具有超疏水性，接触角越大、滚动角越小，代表材料的疏水性越好。目前，液滴静态接触角的测量平台已经成熟并商业化，如上海中晨公司生产的JC2000D1型接触角测量仪，然而市场上尚未发现液滴滚动角的专用测量装置。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种材料表面液滴滚动角的简易测量装置。

本发明通过下述技术方案实现：

一种材料表面液滴滚动角的简易测量装置，包括底座1及两个对称竖立在底座1上的支撑架12；

该简易测量装置还包括转动轴8、载样平台6和用于驱动转动轴8转动的角度指示组件；

所述载样平台6通过其底部连接件固定在转动轴8的轴杆上；

所述转动轴8的两个端部通过轴承安装在支撑架12之间；

所述角度指示组件安装在其中一个支撑架12的外侧，角度指示组件连接位于该侧的转动轴8的轴端，当转动角度指示组件时，载样平台6跟随转动轴8转动。

所述角度指示组件包括定位套2、角度盘4和带联轴杆32的旋钮3；旋钮3上设有指针31；

所述定位套2的轴孔对应转动轴8的轴端，并通过螺栓固定在支撑架12上；

所述角度盘4固定贴合在定位套2的端面上；

所述旋钮3的联轴杆32位于定位套2的轴孔，并与其转动配合；

所述旋钮3的联轴杆32端部与转动轴8的轴端通过榫卯方式联接；

所述旋钮3转动时，带动载样平台6旋转，指针31所指向的角度盘4上刻度线的读数为载样平台6旋转角度，当旋转至某一角度时液滴开始滚动或滑落，此角度即为载样平台6上的样品表面的液滴滚动角。

所述定位套2上具有一螺纹孔，在螺纹孔内设有一可调螺栓5，用于顶紧或松开旋钮3联轴杆32，用于固定载样平台6的旋转角度。

所述底座1的侧边设置一限位顶板13，其位于载样平台6一侧下方，用于限制载样平台6向该方向运动，当载样平台6与水平面平行时，其底面与限位顶板13相抵。