一种粉末接触角测量用样品槽的制作方法

1.本实用新型涉及一种粉末接触角测量用样品槽，属于界面化学技术领域。


背景技术：

2.粉末材料的接触角测量是新材料研究的关键性表征指标。目前粉末接触角测量的样品处理方式通常为将粉末压制成片或简单的将粉末材料放在载玻片上，用盖玻片轻轻压成平面的方式。将粉末材料压制与片的方式会明显改变材料的表面结构，从而所测试的接触角值误差非常大；且粉末的压制力的控制也存在困难，力的不同会影响到最终的接触角测量结果；而且，压制的粉末的毛细现象与实际应用的粉末的毛细现象完全不一致，进而测试所得接触角数据的可用性存在问题。载玻片轻压的方式，在测试时由于粉末的多少控制比较难，水平面平整度较差，对于亲水材料测试时，水平面不好找，对于疏水材料测试时，水滴易往边上滚走，操作难度非常大。
3.如何用有效、简单的方式实现为粉末材料的接触角测值提供可靠、重复性好的工具，成为了界面化学测量领域亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题在于：提供一种有效、简单、精度高、可重复地实现水滴在粉末材料接触角测试的样品槽，实现粉末接触角测试操作方便、精度高的目的，具体采用以下技术方案来实现：
5.一种粉末接触角测量用样品槽，包括l型上面板、放置孔、粉末材料、吸水片、顶柱、固定面板、吸水样品台面板、固定侧面板；
6.所述固定面板固定在吸水样品台面板的顶部，所述固定侧面板固定在固定面板上，所述l型上面板的底部固定在固定面板上，且所述l型上面板与固定面板的顶部相平行，且所述固定侧面板位于l型上面板和固定面板的二者之间，所述固定侧面板上通过旋转光学升降台安装有顶柱，所述放置孔开设在l型上面板的顶部，且与所述顶柱相对应，所述吸水片放置在放置孔的内部，所述粉末材料放置在吸水片上。
7.采用固定面板固定在吸水样品台面板的顶部的方案，目的是为了提升接触角测试时的水滴或有可能导致环境污染的液滴样品如锂电池电解液对环境和仪器的污染。
8.作为优选实例，所述放置孔的个数为多个，且多个所述放置孔的直径大小不相同，所述顶柱的数量与放置孔的数量相同并相匹配，所述粉末材料和吸水片的个数也均为多个，多个所述吸水片与多个放置孔相匹配。
9.采用上述方案，目的是形成不同接触面积和不同体积的粉末材料样品，同时，如果粉末吸水时，可以将多余的多被吸水片吸走。
10.作为优选实例，所述旋转光学升降台包括活动上面板、导轨、升降顶柱、转动固定销、带球头的l形顶块、微分头固定座、微分头、拉簧、活动侧面板，所述导轨安装在固定侧面板的一侧，所述活动侧面板滑动套接在导轨上，所述活动上面板固定连接在活动侧面板的
顶部，所述顶柱固定连接在活动上面板的顶部，所述升降顶柱螺纹套接在活动上面板上，且所述升降顶柱的底部与带球头的l型顶块的一端相对应，所述拉簧的底部安装在固定面板的顶部，所述拉簧的另一端与活动上面板的顶部相连接；
11.所述转动固定销转动套接在固定侧面板的另一侧壁上，所述带球头的l型顶块套接在转动固定销上，所述微分头固定座安装在固定侧面板的另一侧壁上，所述微分头的另一端安装在微分头固定座上，并与带球头的l型顶块的一端相对应。
12.作为优选实例，所述微分头固定座通过螺丝安装在固定侧面板的另一侧壁上，
13.作为优选实例，所述固定面板通过螺丝固定在吸水样品台面板的顶部，所述固定侧面板通过螺丝固定在固定面板上，所述l型上面板的底部通过螺丝固定在固定面板上。
14.作为优选实例，所述吸水片的材料和吸水样品台面板的材料为硅藻泥材料。
15.本实用新型的有益效果是：本装置在降低光学升降平台后，将不同直径的顶柱降低以形成不同直接的空坑；将吸水片放置于不同直径的孔内后，再放入粉末材料，沿着具有不同直径孔的上面板上表面刮平粉末上表面后，上升光学升降平台使粉末上表面略高于前述上面板。通过本粉末材料接触角测试用样品槽，有效解决了粉末材料接触角测试操作的重复性以及方便性，提供了测值精度，在界面化学测量领域具有极高的推广价值。
附图说明
16.图1为本发明的结构示意正视图；
17.图2为本发明的结构示意侧视图；
18.图3为本发明的结构顶视图。
19.图中：l型上面板1、放置孔2、粉末材料3、吸水片4、顶柱5活动上面板6、导轨7、、固定面板8、吸水样品台面板9、升降顶柱10、转动固定销11、带球头的l形顶块12、微分头固定座13、微分头14、拉簧15、固定侧面板16、活动侧面板17。
具体实施方式
20.为了对本实用新型的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
21.如图1-3所示，一种粉末接触角测量用样品槽，包括l型上面板1、放置孔2、粉末材料3、吸水片4、顶柱5、固定面板8、吸水样品台面板9、固定侧面板16；
22.固定面板8固定在吸水样品台面板9的顶部，固定侧面板16固定在固定面板8上，l型上面板1的底部固定在固定面板8上，且l型上面板1与固定面板8的顶部相平行，且固定侧面板16位于l型上面板1和固定面板8的二者之间，固定侧面板16上通过旋转光学升降台安装有顶柱5，放置孔2开设在l型上面板1的顶部，且与顶柱5相对应，吸水片4放置在放置孔2的内部，粉末材料3放置在吸水片4上。
23.放置孔2的个数为多个，且多个放置孔2的直径大小不相同，顶柱5的数量与放置孔2的数量相同并相匹配，粉末材料3和吸水片4的个数也均为多个，多个吸水片4与多个放置孔2相匹配。
24.旋转光学升降台包括活动上面板6、导轨7、升降顶柱10、转动固定销11、带球头的l形顶块12、微分头固定座13、微分头14、拉簧15、活动侧面板17，导轨7安装在固定侧面板16
的一侧，活动侧面板17滑动套接在导轨7上，活动上面板6设在活动侧面板17的顶部，活动上面板6固定连接在活动侧面板17的顶部，顶柱5固定连接在活动上面板6的顶部，升降顶柱10螺纹套接在活动上面板6上，且升降顶柱10的底部与带球头的l型顶块12的一端相对应，拉簧15的底部安装在固定面板8的顶部，拉簧15的另一端与活动上面板6的顶部相连接；
25.转动固定销11转动套接在固定侧面板16的另一侧壁上，带球头的l型顶块12套接在转动固定销11上，微分头固定座13安装在固定侧面板16的另一侧壁上，微分头14的另一端安装在微分头固定座13上，并与带球头的l型顶块12的一端相对应。
26.微分头固定座13通过螺丝安装在固定侧面板16的另一侧壁上，
27.固定面板8通过螺丝固定在吸水样品台面板9的顶部，固定侧面板16通过螺丝固定在固定面板8上，l型上面板1的底部通过螺丝固定在固定面板8上。
28.吸水片4的材料和吸水样品台面板9的材料为硅藻泥材料。
29.工作原理：
30.（a）、首先在具有多个不同直径的放置孔2内装入吸水片4；
31.（b）、接着通过旋转光学升降台的微分头14，升起多个不同直径的顶柱5，使得吸水片4的上表面与具有多个不同直径孔的上面板1在同一个平面上；
32.具体操作方式如下：（b1）、转动微分头14，使得带球头的l形顶块12在转动固定销11的配合下，相对于固定面板8的顶部往上顶起时，带动升降顶柱11向上顶起，活动侧面板17在导轨7上滑动，从而带动活动上面板6相对于固定面板8向上运动，从而带动活动上面板6上安装的多个不同直径的顶柱5朝着位于l型上面板1的顶部运动，与此同时，此时弹簧15处于伸长状态，直到多个不同直径的顶柱5伸入l型上面板1上的放置孔2内；
33.（b2）、与（b1）相反方向转动微分头14，使得带球头的l形顶块12在转动固定销11的配合下，相对于固定面板8的顶部往下移动时，带动升降顶柱11向下移动，活动侧面板17在导轨7上滑动，从而带动活动上面板6相对于固定面板8向下运动，从而带动活动上面板6上安装的多个不同直径的顶柱5远离位于l型上面板1的顶部运动，与此同时，此时弹簧15处于收缩状态，此时拉簧15拉回活动上面板6，直到多个不同直径的顶柱5与l型上面板1上的放置孔2相分离；
34.c、根据实际的粉末样品的体积需求，旋转微分头14并读取微分头上的刻度值，按照b2的方式来降低多个不同直径的顶柱5，形成不同体积的凹坑（凹坑主要是由不同直径的顶柱5的顶部、放置孔2的侧壁以及放置孔2的顶部所形成的区域）；
35.d、在不同体积的凹坑内装入被测试粉末材料3样品，直至粉末材料3高出具有多个不同直径孔的l型上面板1上表面；
36.e、用刮片沿具有多个不同直径孔的l型上面板1上表面，刮掉多余的粉末材料3；
37.f、再按照b1的方式，将粉末材料3上表面升起，粉末材料3的上表面比不同直径孔的上面板1的上表面高0.1-1mm；
38.g、在粉末材料3不同位置滴上水滴或测试用探针液体；
39.h、通过摄像机拍摄水滴轮廓，采用阿莎算法测试得到粉末与液滴的接触角值。
40.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本
实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。