The invention discloses a device and a method for measuring the surface energy of a metal, comprising a metal container, an ionic solution, a fixed resistor, an ammeter and a wire made of a metal to be measured. The ionic solution placed by the measured metal container made of metal in tandem with fixed resistor and current meter wire end and a contact metal container, and the other end of the earth are connected to form a conductive loop, opposite charge charge separation of metal surface and in solution and form a current into the earth. The surface energy of the metal is calculated according to the size of the current, the time of flow of I, the current of the current, t, the resistance R and the contact area of the solution with the metal M.
【技术实现步骤摘要】
一种测定金属表面能的装置和方法
本专利技术涉及金属表面能,更具体地,涉及一种测定金属表面能的装置和一种金属表面能的测定方法。
技术介绍
表面能是指在恒温、恒压、恒定组成的条件下,可逆地增加物质表面积时须对物质所做的非体积功。因此,表面能亦可以理解为表面粒子相对于内部粒子所多出的能量。掌握材料表面能的大小,对于材料制备,特别是对于自清洁材料、减阻材料以及生物医学材料的设计和制备具有重要意义。材料的表面能主要是通过测量的方法获得的。目前,开发的主要测量方法有:(1)接触角法,(2)反向气相色谱法,(3)吸附法,(4)圆片直接键合法等。由于材料表面的复杂性以及影响表面能因素的多样性,目前尚无一种可以直接测量材料表面能的方法。实际上,上述四种方法都是通过测量和计算相结合的方法获得表面能数据的。由于涉及理论计算,因此,计算过程中使用了诸多假设条件,这样就使表面能的最终结果存在较大误差。也就是说,通过上述方法获得的数据难以代表物体的实际表面能。另外,上述各测量和计算方法亦过于繁琐,实用性较差。
技术实现思路
本专利技术是根据金属表面吸附表面基团以及与离子溶液接触时表面基团解离使金属带电的特性这一原理实现的。根据表面能的定义,表面能是固体表面粒子相对于内部粒子所多出的能量。也就是说,固体表面粒子具有比其内部粒子更高的活性,因此,为了平衡这部分多出的能量,固体表面的活性粒子要吸附一些表面基团。当将固体置于离子溶液中时,固体表面因表面基团的解离会使其带电。一般来说,固体的表面能越高,其吸附的表面基团就越多,所带电荷亦越多。由于电中性的要求,带电固体表面附近的液体中必有与固体表面 ...
【技术保护点】
一种测量金属表面能的装置,其特征在于,所述装置包括:由被测金属制成的金属容器(1)、离子溶液(2)、上部金属导线(3)、固定电阻(4)、电流表(5)、开关(7)和下部金属导线(8),其中,离子溶液(2)装入到金属容器(1)中,上部金属导线(3)的一端和金属容器(1)的底部连接,其另一端和开关(7)的一端连接,下部金属导线(8)的一端同开关(7)的另一端连接,固定电阻(4)、电流表(5)依次串联并接入大地(6)。
【技术特征摘要】
1.一种测量金属表面能的装置,其特征在于,所述装置包括:由被测金属制成的金属容器(1)、离子溶液(2)、上部金属导线(3)、固定电阻(4)、电流表(5)、开关(7)和下部金属导线(8),其中,离子溶液(2)装入到金属容器(1)中,上部金属导线(3)的一端和金属容器(1)的底部连接,其另一端和开关(7)的一端连接,下部金属导线(8)的一端同开关(7)的另一端连接,固定电阻(4)、电流表(5)依次串联并接入大地(6)。2.根据权利要求1所述的一种测量金属表面能的装置,其特征在于,所述装置中的金属容器(1)是方形、圆形或其他不规则形状,被测金属是导电性能良好的金属或合金。3.根据权利要求2所述的一种测量金属表面能的装置,其特征在于,被测金属是从铝、钼、铜、镍、铁、钴、镁、银、金及其合金中选择的至少一种。4.根据权利要求1所述的一种测量金属表面能的装置,其特征在于,所述装置中的固定电阻(4)的阻值为几十欧姆至几千欧姆,电流表的量程为10nA~1A,精度为0.012%。5.根据权利要求1所述的一种测量金属表面能的装置,其特征在于,所述装置中的上部金属导线(3)和下部金属导线(8)由同一种材料制成,所述材料为高导电性的金属。6.根据权利要求5所述的一种测量金属表面能的...
【专利技术属性】
技术研发人员:于景坤,侯星慧,盛明阔,刘朝阳,杨鑫,靳恩东,温天朋,张小芳,
申请(专利权)人:东北大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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