隨著陶瓷材料在航空航天、電子器件、新能源等領(lǐng)域的應(yīng)用不斷擴(kuò)展，超高溫真空接觸角測量技術(shù)的重要性日益凸顯。北斗儀器CA600等高溫接觸角測量儀的出現(xiàn)，使研究人員能夠在ji端高溫條件下深入研究陶瓷材料的潤濕行為，為新材料開發(fā)和工藝優(yōu)化提供了強(qiáng)有力的工具。通過精確測量陶瓷高溫熔融后的接觸角，研究人員可以更好地理解陶瓷材料的表面界面行為，指導(dǎo)陶瓷制備工藝的優(yōu)化，最終開發(fā)出性能更優(yōu)異的陶瓷材料及其復(fù)合材料。

陶瓷樣品制備與實(shí)驗(yàn)方法

進(jìn)行陶瓷高溫熔融接觸角測試，樣品制備是確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的首要環(huán)節(jié)。根據(jù)儀器要求，樣品尺寸通常需控制在5×5×5mm以內(nèi)，以保證加熱的均勻性和溫度控制的一致性。對于陶瓷粉末樣品，可能需要先進(jìn)行壓片制樣，形成規(guī)則的測試樣品。對于塊體陶瓷材料，則需切割成適當(dāng)尺寸，確保測試表面平整光滑。

實(shí)驗(yàn)流程：

將制備好的陶瓷樣品放置在儀器樣品臺上，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求選擇相應(yīng)的基底材料。

啟動真空系統(tǒng)，將測試腔室抽至所需真空度，或通入惰性保護(hù)氣體。

按預(yù)設(shè)程序升溫，通過30段程序溫度控制，逐步升高至目標(biāo)溫度。

利用高速成像系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄陶瓷樣品在升溫過程中的形態(tài)變化，特別是熔化后的液滴形成與鋪展過程。

通過專業(yè)分析軟件，對捕獲的圖像進(jìn)行分析，計(jì)算接觸角值及其他相關(guān)參數(shù)。

關(guān)鍵參數(shù)測量：

除了接觸角θ這一核心參數(shù)外，高溫接觸角測量儀還能同步測量液滴直徑D、液滴高度H和液滴體積V等多個(gè)參數(shù)。

這些附加參數(shù)為研究人員提供了更全面的數(shù)據(jù)支持，有助于深入理解陶瓷熔體的高溫行為。

超高溫真空接觸角測量技術(shù)在陶瓷材料研究與開發(fā)中發(fā)揮著重要作用，多個(gè)高校院所和企業(yè)已采購相關(guān)設(shè)備并開展研究。

1、陶瓷/金屬封裝研究

在陶瓷/金屬封裝領(lǐng)域，接觸角測試可用于分析焊料和基板的潤濕性及可焊性。通過測量釬料在陶瓷基板上的潤濕鋪展過程，動態(tài)分析釬料在高溫下的接觸角變化，研究人員可以優(yōu)化釬料成分，提高封裝強(qiáng)度。

2、新型陶瓷材料開發(fā)

在新型陶瓷材料研發(fā)中，接觸角測試有助于分析陶瓷材料的特征溫度點(diǎn)與熔化行為。通過監(jiān)測陶瓷材料加熱過程中變形、軟化、燒結(jié)，直至熔化全過程中的輪廓變化，研究人員可以確定最佳燒結(jié)工藝參數(shù)，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

3、高溫功能涂層研發(fā)

接觸角測試技術(shù)在高溫功能涂層研發(fā)中也有重要應(yīng)用，特別是涂層耐腐蝕熔滲行為研究。通過分析涂層與基材的接觸角，研究人員可以理解涂層與基材的潤濕過程及鋪展機(jī)理，并研究不同溫度及不同氣氛下潤濕性能的區(qū)別。

4、燒結(jié)助劑研發(fā)與優(yōu)化

在燒結(jié)助劑的研發(fā)與優(yōu)化過程中，接觸角測試技術(shù)能夠監(jiān)測陶瓷材料加熱過程中變形、燒結(jié)，直至熔化全過程中的輪廓變化。這有助于研究人員篩選和優(yōu)化燒結(jié)助劑配方，提高陶瓷材料的燒結(jié)質(zhì)量和性能。

在陶瓷材料研發(fā)與應(yīng)用中，理解高溫熔融狀態(tài)下的陶瓷液滴在固體表面的潤濕行為至關(guān)重要。接觸角作為潤濕性的量化指標(biāo)，直接反映了陶瓷熔體與基材之間的相互作用強(qiáng)度。北斗超高溫真空接觸角測量儀通過精確測量陶瓷在高溫熔融狀態(tài)下的接觸角，為研究人員提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持，這些數(shù)據(jù)直接影響著陶瓷制備工藝的優(yōu)化和最終產(chǎn)品性能的提升