[发明专利]测定高温润湿性装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属熔滴物润湿性测试技术领域，更准确地说，本发明涉及一种通过挤压金属熔体形成座滴实现测定高温润湿性的装置和方法。

背景技术

润湿现象在材料科学中普遍存在。比如金属-陶瓷复合材料制备过程中，金属与陶瓷之间的润湿性对产品达到理想的界面结合强度和界面结构起到了关键性的作用；活性钎焊过程中钎料对基体的润湿是实现连接的首要前提；铸造过程中铸型与金属液之间的润湿性与铸件的形状完整有着密切的联系；粉末冶金中粘结剂与陶瓷相之间的润湿性直接影响到零件的致密度和强度。

润湿性一般由接触角进行表征。接触角的测定方法有多种，包括座滴法，悬滴法，斜板法等，其中座滴法(Sessile drop method)是目前使用最普遍的测定高温润湿性的实验方法。传统座滴法一般是将待熔金属放置于陶瓷或金属基板表面加热熔化，观察和测量液滴与基板之间的接触角，由此表征润湿性。据申请人所知：中国专利公告号为CN 1265201C，公告日为2005.03.09，专利号为ZL 03121050.3，发明名称为“一种在线测量高温熔体表面张力、接触角和密度的装置”；中国专利公告号CN 2849708Y，公告日为2006.12.20，专利号ZL 200520010391.1，发明名称为“液态材料表面张力测定仪”；中国专利公告号为CN 101308077A，公告日为2008.11.19，申请号200810115050，发明名称为“一种测量中低温熔体表面张力、密度和润湿性的装置和方法”，都涉及到了传统座滴法装置。利用此类装置可以实现熔滴润湿性的实时测定，但存在以下问题：

一是在升温过程中，金属样品容易氧化，使得测定的接触角不能真正反映金属熔滴与基板的润湿性。

二是金属和基板接触加热，则两者之间的预反应以及基板的污染使得很难测定系统的初始接触角和等温下液滴的铺展动力学。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的问题，提供了一种测定高温润湿性的装置，同时也提供了一种测定高温润湿性的方法。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：所述的测定高温润湿性装置包括炉体、加热部分、挤压滴落部分、样品支撑部分与图象采集及处理部分。所述的挤压滴落部分包括真空阀、滴落管支撑法兰、滴落管、挤压杆和压头。

真空阀内焊接有波纹管，波纹管的下端和挤压杆的上端固定连接，挤压杆的下端与压头固定连接，挤压杆与压头的对称轴线共线。和真空阀内波纹管固定连接的挤压杆与压头装入滴落管中，滴落管固定在滴落管支撑法兰上，采用1号氟胶圈与螺栓将真空阀和滴落管支撑法兰上端密封固定，滴落管支撑法兰下端和炉体中的炉盖上端的焊接法兰盘采用2号氟胶圈与螺栓密封紧固。