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超高温、高压或真空环境下液体、固体或熔液的界面张力和接触角测值及其意义

现有的界面张力测试技术通常包括了称重法、光学法、最大气泡法或滴体积法等等,而光学方法目前是唯一一种可以用于如超高温条件1600、2000度这样的高温或高压条件100Mpa或真空环境(加惰性气体环境)下测试的方法。从硬件技术来讲,目前的高温炉及高压炉技术均已经成熟,研制出来不是很大问题。而软件技术方面,目前仍停留在相当低的一个水平上。虽然在国内的应用上,已经有一些专家在高温或真空环境下测试界面化学性质有一些研究,但大部分研究停留在表征接触角方面。虽然有一些研究人员使用了国外的一些仪器如德国Kruss或其他同类产品,但是,由于界面化学软件算法方面不足,实际指导意义可能不是很大。

美国科诺中国研发中心于2011年研制成功了第四代液滴影像分析法RealDrop™技术,可以通过非接触技术,拍摄液滴的外形,再使用算法直接计算得出液体或熔液的表面张力值、接触角值等,此测值完全考虑了重力因素、Lapalace压、液体表面张力等综合因素,测值精度高。而作为现有的技术,我们认为由于存在一定的不足,实际应用意义并不很大。主要体现为:
1、通过简单的高宽法或量角法或圆拟合法技术分析接触角技术,由于液滴体积或熔液的体积控制不好,通常测试误差比较大,仅仅作为一个简单的对比数据用表征接触角使用,而实际应用指导意义不大。
2、现有国外部分仪器厂商虽然提供了Sessiledrop(停滴法)技术测试这些环境下的液体界面张力值,但其算法或停于第一代基于BA表法的Young-lapalace拟合,或停于第二代基于Select plane算法的经验值基础上的简单快速法Young-lapalace拟合技术(参考Springer&BihaiSong相关文献或德国仪器相应的操作手册),测值前提较多,作为精确测值的意义并不很大。
 
而第四代液滴影像分析法技术真正解决了前提假设,真正依据液滴的轮廓与理论液滴YL计算曲线最小二乘拟合,一次拟合计算得出包括界面张力、接触角、顶点曲率半径、体积、面积、润湿线等8个未知或需求解参数,测值精度非常高。
 
如需要相关技术,烦请联系我们的专业技术人员。我们也欢迎一切友好的合作需求。
   
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