本發(fā)明涉及測試設(shè)備，尤其涉及一種接觸角潤濕測試裝置。

背景技術(shù)：

1、接觸角潤濕測試是材料表面性能研究的關(guān)鍵手段，廣泛應(yīng)用于金屬熔體與陶瓷/金屬基板的界面結(jié)合性評(píng)估、高溫釬焊工藝優(yōu)化、涂層材料浸潤性分析等領(lǐng)域。例如，在航空航天高溫合金釬焊過程中，需精確測定熔融焊料在基體材料表面的潤濕角，以評(píng)估其鋪展性能及界面結(jié)合強(qiáng)度。此類測試通常需在惰性氣體或真空環(huán)境下進(jìn)行，并需將樣品加熱至千攝氏度以上以模擬實(shí)際工況，對(duì)加熱裝置的控溫精度、熱場均勻性及環(huán)境密封性提出極高要求。

2、傳統(tǒng)接觸角潤濕測試裝置多采用獨(dú)立電阻發(fā)熱體(如鉬絲爐、碳管爐)外置環(huán)繞樣品管的設(shè)計(jì)。這種測試裝置，發(fā)熱體與樣品管間存在輻射熱損失，導(dǎo)致高溫區(qū)偏離樣品位置、熱場分布不均、電極氧化嚴(yán)重，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。另外，對(duì)于一些對(duì)溫度要求較高的待測樣品，例如要求在2000℃下測試，這類測試裝置一般很難滿足需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種熱損失小、可達(dá)到的目標(biāo)溫度高的接觸角潤濕測試裝置。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種接觸角潤濕測試裝置，其包括：

3、加熱爐，所述加熱爐包括爐體和由所述爐體形成的爐腔，所述爐腔內(nèi)具有兩相對(duì)設(shè)置的石墨電極；

4、對(duì)于每一所述石墨電極，其包括位于一端的兩個(gè)彼此分離的u形臂和位于另一端的加熱片，所述加熱片的兩端分別與兩所述u形臂連接，且所述加熱片的橫截面積小于所述u形臂；

5、兩所述石墨電極的其中一所述u形臂連接，以使得兩所述石墨電極串聯(lián)連接在加熱電路中；

6、所述爐腔內(nèi)還設(shè)置有一呈筒體結(jié)構(gòu)的密封體，所述密封體內(nèi)具有一密閉空腔，所述加熱片位于所述密封體中，所述u形臂位于所述密封體的外部；

7、所述測試裝置還包括橫穿所述爐腔和所述密閉空腔的管體，所述管體用于容納待測樣品并提供測試環(huán)境；

8、所述管體的位于所述密閉空腔內(nèi)的部分位于兩相對(duì)設(shè)置的所述加熱片之間，所述加熱片用于對(duì)所述管體加熱。

9、較佳地，所述加熱片包括若干呈幾字形延伸的折彎部。

10、較佳地，所述密封體外以及所述密封體外所述u形臂的區(qū)域套設(shè)有若干疊加在一起的第一隔熱板，所述u形臂的頂部穿過所述第一隔熱板。

11、較佳地，所述第一隔熱板的外側(cè)還套設(shè)有第二隔熱板，每一所述第二隔熱板將多個(gè)所述第一隔熱板套設(shè)在一起。

12、較佳地，所述爐體包括內(nèi)壁和外壁，所述內(nèi)壁與所述外壁之間具有間隙，且所述內(nèi)壁與所述外壁之間設(shè)置有若干自所述爐體的底部向頂部方向間隔排列的連接環(huán)。

13、較佳地，所述管體包括位于一端的觀察口和位于另一端的進(jìn)料口，所述進(jìn)料口設(shè)置有與所述管體可拆卸連接的堵板；所述觀察口用于提供查看所述管體內(nèi)部情況的觀察窗口，所述進(jìn)料口用于向所述管體內(nèi)放置待測樣品。

14、較佳地，所述管體內(nèi)還設(shè)置有熱電偶，所述熱電偶的熱端位于所述管體內(nèi)與所述密閉空腔相對(duì)應(yīng)的位置，所述熱電偶的冷端穿過所述堵板位于所述管體的外部。

15、較佳地，所述進(jìn)料口還設(shè)置有投光裝置，所述投光裝置用于向所述管體內(nèi)投射照明光。

16、較佳地，所述管體的靠近進(jìn)料口的側(cè)壁上設(shè)置有缺口，所述投光裝置包括反射鏡、進(jìn)光筒以及光源；所述反射鏡設(shè)置于所述管體內(nèi)的缺口處，所述進(jìn)光筒設(shè)置于所述管體外的缺口處，所述光源位于所述進(jìn)光筒的上方，所述反射鏡用于將來自所述進(jìn)光筒的光反射為與所述管體的中心軸線平行的方向。

17、較佳地，還包括抽負(fù)壓管道，所述抽負(fù)壓管道與所述管體連通，所述抽負(fù)壓管道用于對(duì)所述管體抽真空。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明上述技術(shù)方案提供的接觸角潤濕測試裝置，采用石墨電極作為加熱器，且在每一石墨電極中，由于加熱片的橫截面積小于u形臂，因此加熱片的電阻更大，當(dāng)電流通過時(shí)會(huì)產(chǎn)生更多的熱量。這樣的設(shè)計(jì)可以集中熱量在加熱片區(qū)域，提高加熱效率，同時(shí)減少能量損耗，試驗(yàn)表明，可為管體內(nèi)提供2000℃以上的高溫。另外，將加熱片置于密封體的密閉空腔內(nèi)，而u形臂在外部。這樣做可以隔絕外部環(huán)境，防止高溫下石墨電極的氧化或污染，延長電極的使用壽命。同時(shí)，密閉空腔減少熱量的散失，提高熱效率，使熱量更集中作用于管體部分，確保測試環(huán)境的穩(wěn)定性。

技術(shù)特征：

1.一種接觸角潤濕測試裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸角潤濕測試裝置，其特征在于，所述加熱片包括若干呈幾字形延伸的折彎部。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸角潤濕測試裝置，其特征在于，所述密封體外以及所述密封體外所述u形臂的區(qū)域套設(shè)有若干疊加在一起的第一隔熱板，所述u形臂的頂部穿過所述第一隔熱板。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的接觸角潤濕測試裝置，其特征在于，所述第一隔熱板的外側(cè)還套設(shè)有第二隔熱板，每一所述第二隔熱板將多個(gè)所述第一隔熱板套設(shè)在一起。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸角潤濕測試裝置，其特征在于，所述爐體包括內(nèi)壁和外壁，所述內(nèi)壁與所述外壁之間具有間隙，且所述內(nèi)壁與所述外壁之間設(shè)置有若干自所述爐體的底部向頂部方向間隔排列的連接環(huán)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸角潤濕測試裝置，其特征在于，所述管體包括位于一端的觀察口和位于另一端的進(jìn)料口，所述進(jìn)料口設(shè)置有與所述管體可拆卸連接的堵板；所述觀察口用于提供查看所述管體內(nèi)部情況的觀察窗口，所述進(jìn)料口用于向所述管體內(nèi)放置待測樣品。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接觸角潤濕測試裝置，其特征在于，所述管體內(nèi)還設(shè)置有熱電偶，所述熱電偶的熱端位于所述管體內(nèi)與所述密閉空腔相對(duì)應(yīng)的位置，所述熱電偶的冷端穿過所述堵板位于所述管體的外部。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接觸角潤濕測試裝置，其特征在于，所述進(jìn)料口還設(shè)置有投光裝置，所述投光裝置用于向所述管體內(nèi)投射照明光。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的接觸角潤濕測試裝置，其特征在于，所述管體的靠近進(jìn)料口的側(cè)壁上設(shè)置有缺口，所述投光裝置包括反射鏡、進(jìn)光筒以及光源；所述反射鏡設(shè)置于所述管體內(nèi)的缺口處，所述進(jìn)光筒設(shè)置于所述管體外的缺口處，所述光源位于所述進(jìn)光筒的上方，所述反射鏡用于將來自所述進(jìn)光筒的光反射為與所述管體的中心軸線平行的方向。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸角潤濕測試裝置，其特征在于，還包括抽負(fù)壓管道，所述抽負(fù)壓管道與所述管體連通，所述抽負(fù)壓管道用于對(duì)所述管體抽真空。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種接觸角潤濕測試裝置，其包括：加熱爐，加熱爐包括爐體和由爐體形成的爐腔，爐腔內(nèi)具有兩相對(duì)設(shè)置的石墨電極；對(duì)于每一石墨電極，其包括U形臂和加熱片，加熱片的兩端分別與兩U形臂連接，且加熱片的橫截面積小于U形臂；爐腔內(nèi)還設(shè)置有一呈筒體結(jié)構(gòu)的密封體，密封體內(nèi)具有一密閉空腔，加熱片位于密封體中，U形臂位于密封體的外部；測試裝置還包括橫穿爐腔和密閉空腔的管體，管體用于容納待測樣品并提供測試環(huán)境；管體的位于密閉空腔內(nèi)的部分位于兩相對(duì)設(shè)置的加熱片之間，加熱片用于對(duì)管體加熱。上述接觸角潤濕測試裝置，有效提高加熱效率，同時(shí)減少能量損耗，可為管體內(nèi)提供2000℃以上的高溫。

技術(shù)研發(fā)人員：冼健威,莫小買,吳瀚
受保護(hù)的技術(shù)使用者：東莞市晟鼎精密儀器有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8