- 2025-01-21 09:37:16潤濕性材料
- 潤濕性材料是指能與液體接觸并使其鋪展或滲透的材料。這類材料通常具有特定的表面性質，如親水性、疏水性或超親水性等。潤濕性材料的特性決定了其與液體的相互作用方式，在涂料、油墨、印刷、生物醫學等領域有廣泛應用。例如，親水性材料可用于制造防水織物，而超親水性材料則可用于水處理技術中，實現高效的水質凈化。
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潤濕性材料資訊
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潤濕性材料問答
- 2021-12-03 16:24:37光學washburn法測量粉末、多孔材料的潤濕性
- 潤濕性是與自然界、工業過程和我們日常生活息息相關的一個重要屬性。基于座滴法的接觸角測量正成為表征液體和固體表面之間潤濕性的一個標準、強大的工具。固體樣品有很 大一部分，以分散顆粒、粉末的形式存在，或具有連續但多孔的結構。對于這類樣品來說， 用標準的座滴法來合理地確定接觸角是很難或不可能的。 針對此類測量，德國LAUDA Scientific公司將粉末/多孔介質模塊(POM)引入到LSA100光學接觸角測量儀中，擴展為新的設備LSA100POM粉末潤濕性測量儀。LSA100POM通過視頻實時跟蹤吸收液的液面變化，精確測量吸收液的體積，根據Washburn法計算粉末及多孔材料的動態接觸角。LSA100POM不僅表征了粉末及多孔材料的潤濕性能，還實現了Washburn法的可視化。 通常，粉末及多孔材料潤濕性的表征需要兩臺儀器才可以完成，LSA100POM打破了這個常規，徹底放棄了重量法張力儀的輔助，在同一臺儀器上測量不同浸潤性能(親水/疏水，親油/疏油)的粉末及多孔材料。LSA100POM粉末潤濕性測量儀的優勢特點如下： || 實時跟蹤液面LSA100POM 實時跟蹤吸收液的液面變化，并具有全自動補液 維持液面恒定的功能。 可跟蹤的液面高度精度達到10微米。|| 實時跟蹤吸收液的體積LSA100POM 實時跟蹤吸收液的體積變化，并全自動輸出吸收體積（V）及吸收體積平方（V2）隨時間變化的曲線圖。體積測量精度達到0.1微升。|| 標準化的裝樣方式LSA100POM配有進樣棒和標準重量砝碼，使每次裝樣都是標準化的，從而降低粉末樣品的不同堆積密度對測量的影響。標準化的裝樣方式使LSA00POM可以輕松、準確地測量大比表面積的樣品，如：氣相法二氧化硅，電池專用炭黑等。|| 便于清洗的樣品管LSA100POM的樣品管，采用可拆卸雙通式設計。便于清洗及高溫處理。樣品管無玻璃 棉襯底，保證了有色粉末樣品（如:炭黑）在樣品管上的無殘留。確保樣品管可快速重復使 用，大大提供了測量效率。|| 便于操作的一鍵模板式測量軟件LSA100POM的粉末測量軟件，采用一鍵模板式設計，便于不同操作者的標準化重復測量。 LAUDA Scientific 接觸角測量儀廣泛應用于各個行業領域，如與材料和界面化學相關的實驗室，以及石油行業、化學化工、電子電路、醫療生物等領域，是科研工作者的有力工具。
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- 2020-09-16 16:38:38鋰離子電池材料潤濕的EIS
- 鋰離子電池（LIB）作為電化學儲能系統是化石燃料的主要替代品。LIB還因重量輕，能量密度高和使用壽命長而很有價值。LIB已經在消費電子市場確立了主導地位，觸發手機和便攜式電腦等移動設備的成功。但是仍需改進，例如更好的價格和效率。制造LIB，封裝的電池需要填充電解質，以便鋰離子可以在陰極和陽極之間自由移動。完成填充以后，在首次充電以前，電池需要時間使得每一個孔隙吸收電解質（叫做化成）。這一等待階段對獲得長壽命的高質量產品至關重要。在當今工業生產中，這一等待階段，也稱為潤濕過程，僅根據經驗預估，并通過電池測試進行驗證。這就提出一個問題，如何減少甚至消除生產中的這一瓶頸，從而顯著降低成本。德國慕尼黑工業大學的Florian Günther和同事恰好提出了這一問題。我們（在他們的允許下）給出他們的結果。理論每一個電學系統都有關鍵特征來描述該系統如何工作以及如何對外部激勵做出反應。一種特征就是阻抗，電阻不同方面的結合。如果我們用正弦信號（具有特定頻率）來激勵電學系統，得到的系統響應可能具有不同的振幅和相位（與輸入信號相比發生了偏移）。這種行為通過阻抗來量化，一方面證明系統抵抗電子流動（不同振幅）的能力，另一方面也反映了短期儲存電能（不同的相角）的能力。但是怎樣測試阻抗？電化學阻抗譜（EIS）是一種強大的無損檢測方法。通過在一定頻率范圍內施加正弦電流（或電壓）信號，測量正弦電壓（或電流）響應信號，可以確定系統在每個頻率的阻抗。圖1 鋰離子電池EIS測試示意圖先前LIB實驗表明，在潤濕過程中，LIB的歐姆電阻（HFR）會發生變化，直到完全潤濕，從而達到ZZ值。考慮到這種現象，我們可以通過EIS連續測試電池的HFR，從而評估電池是否完全潤濕。這樣可以解決潤濕時間的不確定性。實驗為了證明阻抗與潤濕狀態之間存在相關性，我們必須要找到在連續不斷測量阻抗時以一種無損的方式來觀察電池中發生的情況。一種方法是中子射線照相（NR）。通過中子在物體中傳輸并檢測通過物體后的中子密度，可以在檢測時間內收集圖像。這種成像技術（類似于X 射線成像）特別有用，因為（除X射線）中子可以與少數輕元素（如氫，鋰或硼）相互作用。因此，光束不會被鋁制外殼或電池的電極大量吸收，而是會與電解質本身相互作用。該技術適合無損檢測電池的潤濕狀態。我們建立了一個移動填充站，以便在中子射線照相過程中給電池填充電解液。設置好實驗裝置后，在整個潤濕過程中，我們用Gamry Interface? 5000E電化學工作站測試EIS。圖2 填充站內部視圖序列測試由開路電位測試和EIS測試組成，并設成90min后循環測試。首先以0.5s采樣時間測試15s的開路電位。隨后進行EIS測試，頻率范圍100kHz至1Hz，每個數量級10個點，振幅為10mV rms的交流激勵信號施加在電池上。我們對具有不同電極特性的兩個不同的LIB進行測試，以便可以比較不同結果并確認這些實驗的有效性。結果圖3是A電池填充后不同時間的NR。填充程度通過圖片中灰色和白色像素的數量來確定。灰色像素代表中子密度值的臨界值，這一臨界值可將電池視為已被潤濕。隨時間變化的潤濕度圖片如圖4所示。如果現在查看EIS數據，提取了HFR值，并繪制其隨時間變化的曲線，我們得到圖5中上方那張圖。圖5下方那張圖是HFR和潤濕度隨時間變化的對照圖。我們可以清楚的看到在這種特定情況下，兩種確定潤濕度方法之間的相關性。圖3 A電池填充2.5，10和60.5min后NR圖圖4 A電池（紅線，非結構化，孔隙率30%）和B電池（藍線，結構化，孔隙率30%）潤濕程度隨時間變化圖圖5 （上）HFR隨時間變化圖（下）潤濕性和HFR隨時間變化的對照圖我們也可以得到電池的其他特征。如圖6所示，電解液填充87min后，HFR圖中，HFR值不在變化。對照ZH拍的NR照片，潤濕度剛超過80%，并且A電池的灰色程度沒有B電池深，這一跡象表明A電池電解液填充不足。圖6 A電池（上）和B電池（下）的NR圖，注意，A電池的NR圖有大片空白，表明A電池潤濕不足結論作者得出結論，潤濕過程中，LIB的阻抗會變化。尤其，HFR直接與電池的潤濕度相關。EIS可以得到穩定的測量結果，并且不會通過充電或其他方式影響電池。因此，研究者提出使用觀察到的直接相關性來決定每個電池生產過程中所需潤濕的最小時間。請注意，這些實驗沒有足夠的證據得出可量化的結論。因此，作者將在未來主要研究量化這種效應和方法的可靠性，以確保測量的高準確度和穩定性。未來LIB生產過程中，研究人員設想使用EIS測試技術，通過精確觸發化成，無需任何等待時間來減少整個過程中時間和成。另外也可能直接剔除壞電池，提高生產效率。也就是說，將填充后的電池直接連接在多通道儀器上，如Gamry EIS Box?。軟件腳本會通過EIS連續檢測電池的潤濕狀態，并在確切時刻自動觸發化成。有關使用EIS評估LIB質量的更多信息，請參考文獻Florian J. Günter, et al., J. Electrochem. Soc., 165 (14) A3249–A3256 (2018).
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- 2021-02-04 14:12:58Blog-Wenzel方程 - 描述粗糙度與潤濕性的關系
- 當需要表征表面的潤濕性和附著性時，表面的化學性質和形貌性質在許多不同的應用和工藝中都是重要的參數。潤濕性可以通過測量基材與給定液體間的接觸角來研究。楊氏方程便描述了固、液、氣三相間的平衡： 其中γsv、γsl、γlv為界面張力，θγ為楊氏接觸角。楊氏方程假定材料表面化學均一，形貌光滑。然而在真實的表面上述假定通常是不存在的，在真實的表面上通常并不是一個平衡狀態下的接觸角值，而是在前進角和后退角之間顯示一個接觸角范圍。在理想表面上使用楊氏方程，測量的接觸角為楊氏接觸角（見上面圖片）。在真實的表面上，實際接觸角是液體-流體界面的切線與實際固體局部表面之間的夾角（見下面圖片）。然而，測量的接觸角是在宏觀上看到的，液體-流體界面的切線和代表表觀固體表面的線之間的夾角。實際接觸角值和表面接觸角值會有很大的差異。在理論上計算固體表面自由能時，應采用實際接觸角。Wenzel方程描述了表面粗糙度與浸潤性之間的關系粗糙度和潤濕性的關系是1936年Wenzel提出的，增加表面粗糙度可提高表現化學性質引起的潤濕性。例如，表面在化學上是疏水的，當增加表面粗糙度時，將變得更疏水。Wenzel方程的具體表述如下：θm為測量所得接觸角，θγ為楊氏接觸角，r為粗糙度比率。粗糙度比率的定義為實際和投影實體表面積的比值（光滑表面r=1，粗糙表面r>1）。需要注意的是，Wenzel方程是基于液體完全穿透粗糙表面的假設。Wenzel是一種近似值，對于粗糙表面來講液滴越大測試結果越接近真實值。由此可知，如果液滴比粗糙度尺度大兩到三個數量級，則適用Wenzel方程。
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- 2025-01-09 12:45:13阻燃性能測試儀和密合性測試儀
- 阻燃性能測試儀和密合性測試儀：確保產品質量與安全性的重要工具 在現代工業制造過程中，產品的安全性和可靠性至關重要。阻燃性能測試儀和密合性測試儀作為兩類重要的測試設備，分別在材料安全和產品密封性檢測中起到了關鍵作用。本文將深入探討這兩種測試儀的工作原理、應用領域以及它們在提升產品質量和安全性方面的重要性。 阻燃性能測試儀：確保材料的防火安全 阻燃性能測試儀主要用于檢測材料或產品在遇火時的反應能力。不同的材料在高溫或火源接觸時可能會發生燃燒或熔化，危及使用者的安全，因此了解材料的阻燃性能對于生產具有防火需求的產品尤為重要。這類測試儀通過模擬實際火災環境，測試材料在受熱或明火下的燃燒時間、火焰蔓延速度、煙霧濃度等重要參數。 常見的阻燃性能測試包括氧指數法（LOI）、垂直燃燒法（UL-94）、水平燃燒法等，這些測試方法幫助制造商評估材料在火災情況下的表現，從而選擇合適的材料進行生產，降低火災風險。尤其在電子、電氣、航空航天等行業，阻燃性能是產品設計的基本要求之一。 密合性測試儀：確保產品密封性能 密合性測試儀主要用于檢測產品的密封性能，尤其是在液體或氣體的防漏性方面。很多行業產品，如汽車、家電、醫療器械等，都要求具有良好的密封性，以防止水、油或其他液體泄漏，保障使用過程中的安全與可靠性。密合性測試儀通過模擬壓力差或真空環境，測試產品在不同工況下的密封能力，確保其在長期使用中不出現泄漏問題。 常見的密合性測試方法有壓力衰減法、氦氣檢漏法、液體浸泡法等。這些測試手段能夠幫助制造商檢測和評估產品在極端條件下的密封性能，避免因設計缺陷導致的泄漏或性能下降。 阻燃性能與密合性測試的實際應用 阻燃性能測試儀和密合性測試儀在多個領域中得到了廣泛應用，尤其在航空航天、汽車制造、電子產品、醫療器械等行業，它們被視為保證產品質量與安全的重要工具。對于制造商而言，采用這些測試儀器進行檢測不僅有助于確保產品符合國家或國際標準，還能提升消費者對產品的信任度。 例如，在汽車行業，阻燃性能測試可以確保車內材料在發生火災時能夠有效火勢蔓延，而密合性測試則能夠確保汽車的燃油系統或空調系統不發生泄漏，避免安全隱患。在電子產品中，阻燃性能尤為重要，因為電池短路或過熱可能會導致火災，而密合性測試則保障了外殼與內部組件的完整性，防止液體或氣體的侵入。 結語：測試技術在產品安全中的核心地位 無論是阻燃性能測試儀，還是密合性測試儀，它們在現代工業制造中都扮演著不可或缺的角色。通過對這些測試儀的合理應用，制造商不僅能夠提升產品質量、確保符合安全標準，還能降低潛在的風險和成本。隨著技術的不斷發展，未來這些測試儀的精度和自動化水平將進一步提升，為各行業的產品安全性提供更加堅實的保障。
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- 2025-01-08 12:30:12氧指數測定儀什么材料
- 氧指數測定儀什么材料 氧指數測定儀是一種用于測試材料燃燒性能的設備，主要應用于聚合物、塑料及其他易燃材料的防火性能評估。氧指數（LOI）是材料在特定環境下燃燒所需的低氧濃度，它反映了材料的耐火性和自熄性。在選擇氧指數測定儀的材料時，除了考慮設備本身的性能和穩定性外，還需要兼顧其耐高溫、抗腐蝕等特點。因此，氧指數測定儀的材料選擇對儀器的準確性和長期穩定性至關重要。本文將探討氧指數測定儀所采用的主要材料，分析其技術要求和應用場景。 氧指數測定儀的主要材料 氧指數測定儀通常由多個關鍵部件構成，每個部件的材質選擇直接影響到設備的使用壽命和測試精度。以下是常見的幾種材料： 1. 不銹鋼 不銹鋼是氧指數測定儀中常見的外殼和主要結構材料，特別是304和316型號的不銹鋼。其優異的耐腐蝕性、良好的機械性能和抗高溫能力使其成為該類設備的理想選擇。由于測定過程中涉及高溫環境，不銹鋼的耐熱性和耐氧化性能能夠有效保證儀器在長期使用中的穩定性和可靠性。 2. 鋁合金 鋁合金主要用于氧指數測定儀的部分輕型結構件，因其輕便、強度適中，且能夠承受一定的溫度變化。鋁合金的成本相對較低，且加工性能良好，因此被廣泛應用于一些對重量有要求的設備部分。 3. 高溫陶瓷 高溫陶瓷材料廣泛應用于氧指數測定儀中的火焰傳感器、加熱元件及爐體部分。由于其能夠承受極高的溫度，并且不易受氧化或腐蝕，因此在高溫燃燒環境下尤為重要。常見的高溫陶瓷材料如氧化鋁、硅酸鋁等，不僅能夠提供準確的測試數據，還具有較長的使用壽命。 4. 石英玻璃 石英玻璃材料常用于氧指數測定儀中的透明窗口，作為觀察測試過程和火焰穩定性的觀測通道。石英玻璃耐高溫、化學穩定性強、透光性好，能夠在高溫燃燒過程中保持良好的視野，確保操作者可以實時觀察到樣品的燃燒狀態。 5. 鎢合金 鎢合金因其優異的高溫強度和高熔點，在一些高端氧指數測定儀中用于高溫測試區域，尤其是在需要承受極端高溫條件下的實驗中。鎢合金在高溫下能保持良好的機械性能，因此被用作一些特殊結構部件，如加熱元件的保護材料。 材料選擇的影響因素 氧指數測定儀的材料選擇不僅僅取決于性能需求，還與生產成本、儀器的使用環境和預期壽命等因素緊密相關。例如，長期高溫測試可能需要選擇更耐高溫的材料，而需要頻繁拆卸和維修的部件則應考慮選擇耐磨損、易于清潔的材料。材料的熱膨脹系數也是選擇時的重要參考因素，因為溫差可能導致儀器出現誤差或損壞。 專業總結 氧指數測定儀作為一款精密的測試設備，對材料的要求極為嚴格。每種材料的選擇都必須滿足高溫、耐腐蝕、強度以及抗氧化等多重性能要求。常用材料如不銹鋼、鋁合金、高溫陶瓷、石英玻璃和鎢合金各具優勢，合理搭配這些材料，可以確保氧指數測定儀在不同使用環境下的度和穩定性。了解和掌握這些材料的性能特征是設計和使用氧指數測定儀的關鍵，能夠為材料的燃燒性能測試提供更為可靠的保障。
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