一种超疏水材料-液滴黏附力的高精度测试系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种超疏水材料‑液滴黏附力的高精度测试系统，包括测试平台固定底板，固定安装在测试平台固定底板上方的测试平台平移组件、液滴注射单元安装架和竖直丝杠固定板，以及安装在测试平台平移组件上的黏附力测试平台组件；液滴注射单元安装架上设置有位于黏附力测试平台组件上方的液滴注射机构，竖直丝杠固定板上设置有位于黏附力测试平台组件上方的黏附力测试机构；液滴注射机构和黏附力测试机构分别位于黏附力测试平台组件的前侧和后侧。本实用新型专利技术专门用于测试仿生高黏附超疏水材料与液滴间产生的黏附力，具有微牛级测试精度、量程小、测试样本固定平台专业、测试过程稳定、测试结果准确等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种超疏水材料-液滴黏附力的高精度测试系统
本技术属于力学测试技术，尤其涉及一种用于表征仿生高黏附超疏水材料表面与液滴之间黏附力的微牛级精度、量程小、测试样本固定平台专业、测试过程稳定、测试结果准确的测试系统。
技术介绍
液滴浸润性是固体表面的重要特征，受荷叶、水黾腿部、蝴蝶翅膀等动植物体表特殊浸润特性的启发，学者相继开展研究并仿生研制出具有特殊浸润特性的超疏水材料。这些超疏水材料在诸多工程领域和人们的日常生活领域有着极其重要的应用，如自清洁涂层、防雾玻璃、金属防腐蚀、船舰减阻等。与低黏附超疏水表面相比，一些动植物体表（花生叶片）表现出超疏水的同时，还对水滴呈现较高的黏附力，翻转任何角度，水滴在这种表面上都不会滚落。高黏附超疏水表面在许多领域具有重要的应用价值，例如可作为“机械手”用于微液滴的无损输运。对于具有高黏附超疏水材料的仿生研制，需要量化表征仿生原型、制备样件的黏附特性，即需要进行黏附力测试。这类黏附力的精度处于微牛级，甚至是亚微牛级，要求测试系统不仅具备高精度，还应具有极高的测试过程稳定性、较高的测试平台水平度，因此需要较高的专业性与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超疏水材料-液滴黏附力的高精度测试系统，其特征在于：包括测试平台固定底板（11），固定安装在测试平台固定底板（11）上方的测试平台平移组件（10）、液滴注射单元安装架（8）和竖直丝杠固定板（9），以及安装在测试平台平移组件（10）上的黏附力测试平台组件（1）；/n所述液滴注射单元安装架（8）上设置有位于黏附力测试平台组件（1）上方的液滴注射机构，所述竖直丝杠固定板（9）上设置有位于黏附力测试平台组件（1）上方的黏附力测试机构；/n所述液滴注射机构和黏附力测试机构分别位于黏附力测试平台组件（1）在测试平台平移组件（10）上平移方向的前侧和后侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种超疏水材料-液滴黏附力的高精度测试系统，其特征在于：包括测试平台固定底板（11），固定安装在测试平台固定底板（11）上方的测试平台平移组件（10）、液滴注射单元安装架（8）和竖直丝杠固定板（9），以及安装在测试平台平移组件（10）上的黏附力测试平台组件（1）；
所述液滴注射单元安装架（8）上设置有位于黏附力测试平台组件（1）上方的液滴注射机构，所述竖直丝杠固定板（9）上设置有位于黏附力测试平台组件（1）上方的黏附力测试机构；
所述液滴注射机构和黏附力测试机构分别位于黏附力测试平台组件（1）在测试平台平移组件（10）上平移方向的前侧和后侧。


2.根据权利要求1所述的一种超疏水材料-液滴黏附力的高精度测试系统，其特征在于：所述液滴注射机构包括固定在测试平台固定底板（11）上的液滴注射单元安装架（8）、固定在液滴注射单元安装架（8）上的液滴注射单元夹具（7）以及夹持在液滴注射单元夹具（7）上的液滴注射单元（6）；
所述液滴注射单元（6）的下端位于黏附力测试平台组件（1）的上方。


3.根据权利要求2所述的一种超疏水材料-液滴黏附力的高精度测试系统，其特征在于：所述黏附力测试机构包括固定在测试平台固定底板（11）上的竖直丝杠固定板（9）、安装在竖直丝杠固定板（9）侧部的微动测试组件（2）、固定连接在微动测试组件（2）上的平行双簧片悬臂梁（3）、设置在平行双簧片悬臂梁（3）左下侧的液滴转移探针（5）以及固定在微动测试组件（2）上的电涡流位移传感器（4）；
所述液滴转移探针（5）位于黏附力测试平台组件（1）的上方；
所述电涡流位移传感器（4）用来感知双簧片悬臂梁（3）的弹性变形并输出电压信号。


4.根据权利要求3所述的一种超疏水材料-液滴黏附力的高精度测试系统，其特征在于：所述液滴注射单元安装架（8）、测试平台平移组件（10）和竖直丝杠固定板（9）均固定连接在测试平台固定底板（11）上，且液滴注射单元安装架（8）和竖直丝杠固定板（9）分别位于测试平台平移组件（10）的两侧。


5.根据权利要求3所述的一种超疏水材料-液滴黏附力的高精度测试系统，其特征在于：所述黏附力测试平台组件（1）包括测试平台水平调节球（1-1）、测试样本放置平台（1-2）、测试样本固定夹（1-3）、圆水准泡（1-4）、支撑架紧固螺钉（1-5）、测试平台支撑架（1-6）、连接板紧固螺钉（1-7）、丝杠滑块连接板（1-8）和水平调节螺钉（1-9）；
测试样本放置平台（1-2）由测试样本放置平台上端面（1-2-1）与法兰盘（1-2-2）焊接而成，在测试样本放置平台（1-2）上设置测试样本固定夹（1-3），用于固定高黏附超疏水材料样本；
通过安装在法兰盘（1-2-2）内的测试平台水平调节球（1-1）、测试样本放置平台（1-2）上设置的圆水准泡（1-4）与水平调节螺钉（1-9），实现测试样本放置平台（1-2）的水平调整，以确保液滴与高黏附超疏水材料表面垂直接触；
测试样本放置平台（1-2）通过支撑架紧固螺钉（1-5）与测试平台支撑架（1-6）紧固连接，使用连接板紧固螺钉（1-7）将丝杠滑块连接板（1-8）与测试平台平移组件（10）紧固连接。


6.根据权利要求3所述的一种超疏水材料-液滴黏附力...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立新，潘盼，李山山，
申请(专利权)人：河北科技大学，
类型：新型
国别省市：河北;13