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粉末接触角测量的新方法---LSA100POM

发布日期:2021-05-20      浏览次数:246
  润湿性是与自然界、工业过程和我们日常生活息息相关的一个重要属性。基于座滴法的接触角测量正成为表征液体和固体表面之间润湿性的一个标准、强大的工具。固体样品有很大一部分,以分散颗粒、粉末的形式存在,或具有连续但多孔的结构。对于这类样品来说,用标准的座滴法来合理地确定接触角是很难或不可能的。有时,粉末样品在压力下被压实以形成致密的表面,然后在其上利用座滴法进行测量。
 
  然而,这种测量的结果在很大程度上取决于样品的制备,甚至更糟的是,与原始粉末表面相比,压实表面的润湿性可能存在很大的差异。考虑粉末和多孔介质的另一个重要方面是自吸收过程。自吸收是指渗透/扩散过程,其中,当(润湿)液体与多孔固体介质接触时,由于毛细管吸力(毛细作用),液体会自发地吸入固体介质中并不断替换多孔介质中现有的气体或其他液体。该过程在纳米材料和技术,液体过滤,建筑,印刷过程,(土壤)灌溉和采油等领域中发挥着非常重要的作用。基于座滴法测量接触角的理想表面是光滑的、化学均匀的、无反应的,并且不会因液体而变形的。座滴法不适用于粉末或多孔介质。

粉末

多孔介质

 
   另一种表征多孔介质的测量方法是基于(Lucas-)Washburn模型。该模型将多孔介质视为一束不同尺寸的圆柱形毛细管,通过考虑毛细管吸力(润湿液的表面张力和毛细管孔径分布),粘性摩擦力(动态粘度/流动阻力)和液体与固体表面之间的接触角的影响,描述了润湿液前沿随(润湿)时间的变化,但忽略了惯性和重力。基于该模型,可以从测量到的时间依赖性中获得样品材料的孔隙度、毛细管尺寸分布及其与测试液体的接触角知识,这可以通过多种方法来完成,例如,通过视觉跟踪液体前沿的时间,通过记录多孔材料与液体接触后的重量增加等等,这种方法通常包含在表面界面张力仪中。
 

  德国LAUDA Scientific公司将粉末/多孔介质模块(POM)引入到LSA系列光学接触角测量仪中延伸得到新的仪器LSA100POM光学粉末接触角测量仪,LSA100POM能够方便地测量粉末/多孔材料的接触角。
 

粉末接触角测量仪

 

  LSA100POM粉末接触角测量仪是一款专门用于测量粉末及多孔材料润湿性的光学仪器。LSA100POM通过视频实时跟踪吸收液的液面变化,精确测量吸收液的体积,根据Washburm法计算粉末及多孔材料的动态接触角。LSA100POM 不仅表征了粉末及多孔材料的润湿性能,而且实现了Washburm 法的可视化。LSA100POM 实现了在同一台光学表面测量仪上测量不同浸润性能(亲水/疏水,亲油/疏油)的粉末及多孔材料,其功能和适用性不仅与传统Washburn法表面界面张力仪一样好,而且在一些方面更优于它。
     ( 本文内容得到授权所有者的授权许可)

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