[发明专利]一种液固接触角的测量装置、方法与系统

权利要求书

1.一种液固接触角的测量装置，其特征在于，包括：压力控制及测量系统、承载试验液体的容器、具有孔的待测试件、观测系统和计算装置；

所述压力控制及测量系统装置与所述承载试验液体的容器连接；

所述具有孔的待测试件放在承载试验液体的容器上方；

所述观测系统装置与所述待测试件置于同一水平面，用于观察液泡改变时的形态并记录液泡改变时的压强；

所述计算装置用于根据记录的压强与所述待测试件中的孔的半径计算液固的接触角；

所述具有孔的待测试件包括：

第一待测试件和/或第二待测试件；

所述第一待测试件用于测试亲液时的液固接触角；

所述第二待测试件用于测试亲液时或疏液时的液固接触角；

其中，所述第一待测试件的厚度小于所述第二待测试件的厚度；

所述记录所述液泡形态改变时的压强包括：

当待测试件表现为亲液时，对通过承载试验液体容器连接的压力控制及测量系统加压，直到第一待测试件或第二待测试件下的承载试验液体的容器内的待测液体被挤出第一待测试件或第二待测试件孔道形成即将破裂的液泡，停止加压，记录此时的压强值；

所述记录到所述液泡形态改变时的压强包括：

当所述待测试件表现为疏液时，对通过承载试验液体的容器连接的压力控制及测量系统加压，直到所述第二待测试件下的承载试验液体的容器内的待测液体被压入第二待测试件的通道内时，停止加压，记录此时的压强值。

2.如权利要求1所述的一种液固接触角的测量装置，其特征在于，所述第一待测试件或第二待测试件，放在承载试验液体的容器上方并密封。

3.如权利要求1所述的一种液固接触角的测量装置，其特征在于，

所述承载试验液体的容器为水池；

所述孔的孔位在容器开口上方。

4.如权利要求1所述的一种液固接触角的测量装置，其特征在于；还包括导管；所述压力控制及测量系统装置通过所述导管与承载试验液体的容器连接。

5.一种液固接触角的测量方法，其特征在于，所述方法包括：

将位于承载试验液体的容器中的待测液体从待测试件表面的孔进行挤压，形成液泡；

记录所述液泡形态改变时的压强；

根据所述压强和所述待测试件表面孔的半径计算获得所述待测液体在所述待测试件表面的接触角；

所述将位于承载试验液体容器中的待测液体从待测试件表面的孔进行挤压，形成液泡之前还包括对待测试件和待测液体进行亲疏判断；

当所述待测试件对所述待测液体表现为亲液时，采用第一待测试件或采用第二待测试件进行试验；

当所述待测试件对所述待测液体表现为疏液时，采用第二待测试件进行试验；

其中，所述第一待测试件的厚度小于所述第二待测试件的厚度；

所述记录所述液泡形态改变时的压强包括：

当待测试件表现为亲液时，对通过承载试验液体容器连接的压力控制及测量系统加压，直到第一待测试件或第二待测试件下的承载试验液体的容器内的待测液体被挤出第一待测试件或第二待测试件孔道形成即将破裂的液泡，停止加压，记录此时的压强值；

所述记录到所述液泡形态改变时的压强包括：

当所述待测试件表现为疏液时，对通过承载试验液体的容器连接的压力控制及测量系统加压，直到所述第二待测试件下的承载试验液体的容器内的待测液体被压入第二待测试件的通道内时，停止加压，记录此时的压强值。

6.如权利要求5所述的一种液固接触角的测量方法，其特征在于，所述根据所述压强和所述待测试件表面孔的半径计算获得所述待测液体在所述待测试件表面的接触角包括：

将待测试件表现为亲液时记录的压强值带入下式计算液固接触角：

其中，θ_c：为所述待测液体与第一待测试件或第二待测试件表面间的接触角，P_burst：为所述液泡的破裂压强，γ：为待测液体的表面张力，a：为微孔的半径。