技术文章
随着陶瓷材料在航空航天、电子器件、新能源等领域的应用不断扩展,超高温真空接触角测量技术的重要性日益凸显。kaiyun官方网站登录入口仪器CA600等高温接触角测量仪的出现,使研究人员能够在ji端高温条件下深入研究陶瓷材料的润湿行为,为新材料开发和工艺优化提供了强有力的工具。通过精确测量陶瓷高温熔融后的接触角,研究人员可以更好地理解陶瓷材料的表面界面行为,指导陶瓷制备工艺的优化,最终开发出性能更优异的陶瓷材料及其复合材料。
陶瓷样品制备与实验方法
进行陶瓷高温熔融接触角测试,样品制备是确保实验结果准确性的首要环节。根据仪器要求,样品尺寸通常需控制在5×5×5mm以内,以保证加热的均匀性和温度控制的一致性。对于陶瓷粉末样品,可能需要先进行压片制样,形成规则的测试样品。对于块体陶瓷材料,则需切割成适当尺寸,确保测试表面平整光滑。
实验流程:
将制备好的陶瓷样品放置在仪器样品台上,根据实验需求选择相应的基底材料。
启动真空系统,将测试腔室抽至所需真空度,或通入惰性保护气体。
按预设程序升温,通过30段程序温度控制,逐步升高至目标温度。
利用高速成像系统实时记录陶瓷样品在升温过程中的形态变化,特别是熔化后的液滴形成与铺展过程。
通过专业分析软件,对捕获的图像进行分析,计算接触角值及其他相关参数。
关键参数测量:
除了接触角θ这一核心参数外,高温接触角测量仪还能同步测量液滴直径D、液滴高度H和液滴体积V等多个参数。
这些附加参数为研究人员提供了更全面的数据支持,有助于深入理解陶瓷熔体的高温行为。
超高温真空接触角测量技术在陶瓷材料研究与开发中发挥着重要作用,多个高校院所和企业已采购相关设备并开展研究。
1、陶瓷/金属封装研究
在陶瓷/金属封装领域,接触角测试可用于分析焊料和基板的润湿性及可焊性。通过测量钎料在陶瓷基板上的润湿铺展过程,动态分析钎料在高温下的接触角变化,研究人员可以优化钎料成分,提高封装强度。
2、新型陶瓷材料开发
在新型陶瓷材料研发中,接触角测试有助于分析陶瓷材料的特征温度点与熔化行为。通过监测陶瓷材料加热过程中变形、软化、烧结,直至熔化全过程中的轮廓变化,研究人员可以确定最佳烧结工艺参数,提高产品质量。
3、高温功能涂层研发
接触角测试技术在高温功能涂层研发中也有重要应用,特别是涂层耐腐蚀熔渗行为研究。通过分析涂层与基材的接触角,研究人员可以理解涂层与基材的润湿过程及铺展机理,并研究不同温度及不同气氛下润湿性能的区别。
4、烧结助剂研发与优化
在烧结助剂的研发与优化过程中,接触角测试技术能够监测陶瓷材料加热过程中变形、烧结,直至熔化全过程中的轮廓变化。这有助于研究人员筛选和优化烧结助剂配方,提高陶瓷材料的烧结质量和性能。
在陶瓷材料研发与应用中,理解高温熔融状态下的陶瓷液滴在固体表面的润湿行为至关重要。接触角作为润湿性的量化指标,直接反映了陶瓷熔体与基材之间的相互作用强度。kaiyun官方网站登录入口超高温真空接触角测量仪通过精确测量陶瓷在高温熔融状态下的接触角,为研究人员提供了关键数据支持,这些数据直接影响着陶瓷制备工艺的优化和最终产品性能的提升
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