[发明专利]基于力学测试确定变温条件下固体材料表面能的方法

摘要

一种基于力学测试确定变温条件下固体材料表面能的方法，所述方法是采用力学测试装置，选择测试溶液，测试不同温度和浓度条件下所选测试溶液的表面张力，测试不同温度和溶液浓度条件下固体试样在测试溶液中降升时的单位周长平均润湿力，再根据测试溶液表面张力和固体试样的单位周长平均润湿力的关系计算出对应温度和浓度条件下固体试样与测试溶液间的动态接触角；然后确定不同温度下固体试样的表面能；最后根据不同温度下固体材料表面能拟合出所测定固体试样表面能随温度的变化规律，本方法准确地测试出了固体材料的整体平均表面能，特别是非均质固体材料，具有重要的科学意义和广阔的应用前景。

主权项

1.一种基于力学测试确定变温条件下固体材料表面能的方法，其特征在于：所述测试方法是通过恒温池升降按钮（2）和恒温池升降装置（4）调节恒温池（8）和溶液池（12）的高度；通过试样升降装置（5）和试样位移传感器（23）实现试样（16）和白金吊环（17）在测试溶液中的升降高度；通过恒温水浴调节器（7）调控并维持恒温水浴箱（6）中的介质温度，并由恒温池进液管（9）及其蠕动泵（11）向恒温池（8）输送恒温介质，由恒温池出液管（10）进行回流，通过连续循环恒温介质实现恒温池（8）和溶液池（12）内部温度恒定不变，实现对变温条件下固体材料或非均质固体材料表面能的测试；上述测试方法是采用力学测试装置进行的，所述力学测试装置包括控制系统、恒温系统和测试系统；所述控制系统是在控制台（1）的前端面设置有恒温池升降按钮（2），上端面设置有恒温池升降装置（4），一侧通过试样位移数据传输线（18）、力传感器数据传输线（19）和温度传感器数据传输线（20）分别连接有试样位移传感器（23）、力传感器（15）和温度传感器（14）；另一侧通过蠕动泵电线和控制台输出线（21）连接有蠕动泵（11）和计算机（22），实现对试样位移传感器（23）、力传感器（15）、温度传感器（14）和蠕动泵（11）的控制；所述恒温系统是恒温池（8）通过恒温池升降装置（4）支撑于控制台（1）上，一侧通过恒温池进液管（9）和恒温池出液管（10）连通有恒温水浴箱（6），并在恒温水浴箱（6）上设置有恒温水浴调节器（7），在恒温池进液管（9）上安装有蠕动泵（11），实现对恒温池（8）的温度调控；所述测试系统是在支撑架（3）的上端头并位于恒温池（8）的正上方依次吊设有试样升降装置（5）、试样位移传感器（23）、力传感器（15）及其试样（16）和白金吊环（17），并通过控制系统控制恒温系统，由测试系统进行测试，实现对变温条件下固体材料表面能的力学测定。