一种高温铝/铝合金液滴润湿角的测量方法技术

本发明专利技术公开了一种高温铝/铝合金液滴润湿角的测量方法；首先在室温下对铝或铝合金原材料进行打磨去皮，先用氢氧化钠溶液浸泡，后用硝酸浸泡，随后用酒精清洗，烘干；处理完毕的样品放入高温润湿角测量仪炉腔内预置的基板上，抽真空；用激光器对样品进行点聚焦加热，加热、熔化在高于合金熔点及150K‑300K的温度可实现氧化表皮的破裂，得到新鲜的合金液滴进行润湿角的测量。本发明专利技术通过加热前的表面处理及加热过程中的高真空环境及激光点聚焦加热方式，使铝滴表面氧化皮破裂，且不再生成新的氧化皮，即可快速有效地原位实时彻底清除铝液滴表面氧化皮,不仅保证了液滴的新鲜无氧化皮,而且操作过程方便，周期短。

A Method for Measuring the Wetting Angle of High Temperature Aluminum/Aluminum Alloy Droplets

The invention discloses a method for measuring the wetting angle of high temperature aluminum/aluminium alloy droplets; firstly, the raw materials of aluminium or aluminium alloy are polished and peeled at room temperature, first immersed in sodium hydroxide solution, then immersed in nitric acid, then cleaned and dried with alcohol; the finished samples are put on the pre-installed base plate in the chamber of the high temperature wetting angle measuring instrument, and the samples are vacuum pumped by laser; Point-focused heating, heating and melting at temperatures higher than the melting point of the alloy and 150K 300K can achieve the breakdown of the oxide skin, and fresh alloy droplets can be obtained for the measurement of wetting angle. By surface treatment before heating, high vacuum environment during heating and laser point focusing heating method, the oxide skin on the surface of aluminum droplets can be broken and no new oxide skin can be formed, so that the oxide skin on the surface of aluminum droplets can be quickly and effectively removed in situ and thoroughly in real time, which not only guarantees the fresh oxide-free skin of the droplets, but also ensures the convenient operation process and short cycle.

【技术实现步骤摘要】
一种高温铝/铝合金液滴润湿角的测量方法
本专利技术涉及一种高温金属液滴润湿角的测量方法，尤其涉及一种高温铝/铝合金液滴润湿角的测量方法。
技术介绍
在测量纯铝液滴与基底的润湿角时，需要把金属加热到熔点660℃以上，而铝表面极易生成氧化皮，高温下生成速度更快。氧化皮阻碍了铝滴与基底的接触，常规方法采用机械臂针刺法需要添加外加设备，操作复杂，制造成本高，且只能物理上剥离已经生成的氧化皮，但新鲜铝滴在高温下又会迅速生成新氧化皮，难以清除彻底，所以导致了铝滴与各种材料润湿角的数据各种文献差异较大。
技术实现思路
为解决现有技术存在的缺陷，本专利技术提供一种高温铝/铝合金液滴润湿角的测量方法。一种高温铝合金液滴润湿角的测量方法，包括以下步骤：A、室温下对铝或铝合金原材料进行打磨去皮，先用氢氧化钠溶液浸泡，后用硝酸浸泡，随后用酒精清洗，烘干；B、处理完毕的样品放入高温润湿角测量仪的炉腔，抽真空；C、用激光器对样品进行点聚焦加热，加热、熔化和润湿角测量过程中保持高真空度。进一步的，所述步骤A中氢氧化钠溶液浓度为40-60g/L,浸泡时间2-3分钟；硝酸溶液浓度为20-50g/L,浸泡时间1-2分钟。进一步的，所述步骤B中真空度达到2×10-5Pa以上。进一步的，所述步骤C中采用激光点聚焦加热方式，升温速率通过激光功率的调节稳定在40-60K/s，加热温度到1100-1300K，保温时间30-40s。有益效果：本专利技术通过加热前的表面处理及加热过程中的高真空环境及激光点聚焦加热方式，使铝滴表面氧化皮破裂，且不再生成新的氧化皮，即可快速有效地原位实时彻底清除铝液滴表面氧化皮,不仅保证了液滴的新鲜无氧化皮,而且操作过程方便，周期短。此方法同样适合各种铝合金液滴表面氧化皮的去除。具体实施方式以下对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1一种高温铝液滴润湿角的测量方法，包括以下步骤：A、室温下对铝原材料进行打磨去皮，先用浓度为40g/L的氢氧化钠溶液浸泡3分钟，后用浓度为20g/L硝酸浸泡2分钟，随后用酒精清洗，烘干。B、处理完毕的样品放入高温润湿角测量仪的炉腔的预置基板上，抽真空至2×10-5Pa。C、用型号为FSTi100SWB的SynradCO2气体激光器激光器对样品进行点聚焦加热，升温速率40K/s，温度达到933K铝的熔点后，样片开始由固态熔化为液态，表面张力使得液滴收缩为球形。这时候由于液滴表面氧化皮的存在，液滴为球形，无法测量铝液滴与基板的润湿角。继续加热温度到1300K，保温时间30s后氧化皮破裂，新鲜的液滴在基板上铺展开，可以进行润湿角的测量。实施例2一种高温铝合金液滴润湿角的测量方法，包括以下步骤：A、室温下对铝合金原材料进行打磨去皮，先用浓度为50g/L的氢氧化钠溶液浸泡3分钟，后用浓度为30g/L硝酸浸泡1分钟，随后用酒精清洗，烘干。B、处理完毕的样品放入高温润湿角测量仪的炉腔的预置基板上，抽真空至2×10-5Pa。C、用型号为FSTi100SWB的SynradCO2气体激光器激光器对样品进行点聚焦加热，升温速率50K/s，温度达到铝合金的熔点后，样片开始由固态熔化为液态，表面张力使得液滴收缩为球形。这时候由于液滴表面氧化皮的存在，液滴为球形，无法测量铝液滴与基板的润湿角。继续加热温度到1200K，保温时间30s后氧化皮破裂，新鲜的液滴在基板上铺展开，可以进行润湿角的测量。最后应说明的是：以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温铝/铝合金液滴润湿角的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：A、室温下对铝或铝合金原材料进行打磨去皮，先用氢氧化钠溶液浸泡，后用硝酸浸泡，随后用酒精清洗，烘干；B、处理完毕的样品放入高温润湿角测量仪的炉腔，抽真空；C、用激光器对样品进行点聚焦加热，加热、熔化和润湿角测量过程中保持高真空度。

【技术特征摘要】
1.一种高温铝/铝合金液滴润湿角的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：A、室温下对铝或铝合金原材料进行打磨去皮，先用氢氧化钠溶液浸泡，后用硝酸浸泡，随后用酒精清洗，烘干；B、处理完毕的样品放入高温润湿角测量仪的炉腔，抽真空；C、用激光器对样品进行点聚焦加热，加热、熔化和润湿角测量过程中保持高真空度。2.根据权利要求1所述的高温铝/铝合金液滴润湿角的测量方法，其特征在于：所述步骤A中氢氧化钠溶液浓度为40-6...

【专利技术属性】
技术研发人员：王璐，杨林，周东帅，百志好，葛茂忠，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32