一种水下超疏油表面润湿性检测台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种水下超疏油表面润湿性检测台，固定设置水平基座，水平基座上设置可水平移动的位移平台，位移平台上固定设置玻璃皿，玻璃皿中注入去离子水，试样放置在玻璃皿中，待测油滴滴加在试样上，油滴和试样浸没在去离子水中；设置测力探头为矩形条状硼硅玻璃毛细管，呈竖直的测力探头的上端固定在水平基座上，测力探头的下端是能够发生弹性形变的自由端，自由端悬伸在试样的上方；利用

【技术实现步骤摘要】
一种水下超疏油表面润湿性检测台


[0001]本技术涉及水下超疏油表面润湿性检测台，用于实现水下固体表面润湿性表征
。

技术介绍

[0002]固体表面的润湿性能是界面化学中一项重要的性能指标
。
从空气中的超疏水
、
超亲水，到液相环境中的水下超疏油
、
水下超亲油
、
水下超疏气等，组成丰富的超浸润体系
。
其中水下超疏油表面，由于其在油水分离
、
抗生物黏附
、
防油抗污
、
自清洁等领域的实际应用具有巨大的潜力，受到了广泛关注
。
目前水下固体表面润湿性表征主要利用接触角方法，但其在测量过程中影响因素很多，包括固体表面粗糙度
、
均匀性和污染情况等
。
即使保证测试样品表面平整，在液相条件下也会影响光路观测结果，使其在调整基线测量时存在一定的误差
。
与传统润湿性表征方法相比较，已有研究表明通过固
‑
液界面间的力学特性直接量化测量润湿性是表征固体表面润湿性是一种新方法，可以实现对固体表面润湿性的实时原位检测
。
[0003]在公开号为
CN110749527A
的专利文献中公开了一种基于纵向粘附力表征水下超疏油表面疏油特性的方法，采用原子力显微镜，于原子力显微镜的微悬臂探针上黏附一个油滴，于原子力显微镜的基底上覆盖有超疏油表面，通过检测水下油滴在超疏油表面上的纵向粘附力大小对其表面润湿性进行表征；水下表面作用力分为纵向和横向，纵向偏向于静态表征，横向是液滴在表面运动时的动态表征，该检测系统针对液滴纵向附着力的大小进行检测，但其无法检测油滴在疏油表面运动时的横向摩擦力，因此无法对油滴在疏油表面运动时的润湿程度变化进行表征
。

技术实现思路

[0004]本技术是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种水下超疏油表面润湿性检测台，实现对水下超疏油表面横向摩擦力的高灵敏度检测，进而对其表面润湿性进行精确表征
。
[0005]本技术为解决技术问题采用如下技术方案：
[0006]本技术水下超疏油表面润湿性检测台的特点是其包括：固定设置水平基座，在所述水平基座上设置可水平移动的位移平台；在所述位移平台上固定设置玻璃，在所述玻璃皿中注入有去离子水，试样放置在玻璃皿中，待测油滴滴加在试样上，待测油滴和试样均浸没在去离子水中，所述试样为疏油固体试样；设置测力探头，所述测力探头为矩形条状硼硅玻璃毛细管，呈竖直的测力探头在上端由探头支架固定夹持在水平基座上，测力探头的下端是能够发生弹性形变的自由端，所述自由端悬伸在试样的上方，且处在油滴的旁侧；设置
CCD
高速摄像机，由摄像头支架固定设置在水平基座上，通过拍摄获得检测过程中测力探头的自由端和油滴的图像信息
。
[0007]本技术水下超疏油表面润湿性检测台的特点也在于：设置微量进样器，其利
用进样器支架固定设置水平基座上
、
且处在探头支架的一侧，由所述进样器支架带动微量进样器沿竖向上下移动，微量进样器的底部为注射器液孔，通过所述注射器液孔将存储在微量进样器中的油液滴加在试样的上表面；
[0008]本技术水下超疏油表面润湿性检测台的特点也在于：所述微量进样器的容量为
10
μ
L
，注射器液孔的直径为
0.05mm。
[0009]本技术水下超疏油表面润湿性检测台的特点也在于：在所述玻璃皿的一侧设置有背景光源
。
[0010]本技术水下超疏油表面润湿性检测台的特点也在于：所述测力探头是长度为
50mm、
宽度为
1mm、
厚度为
0.1mm、
弹性模量为0‑
10
μ
N/
μ
m
的矩形条状硼硅玻璃毛细管
。
[0011]与已有技术相比，本专利技术有益效果体现在：
[0012]1、
本技术通过检测获得测力探头自由端在水下的挠度变化，实现微纳尺度上表面应力的精确检测，简单可靠地得出水下油滴与超疏油固体表面之间的横向摩擦力及润湿程度变化情况；
[0013]2、
本技术结构简单，易于实现
。
附图说明
[0014]图1是本技术检测台结构示意图；
[0015]图中标号：1测力探头
、2
探头支架
、3
微量进液器
、4
进样器支架
、5
为
CCD
高速摄像机
、6
位移平台
、7
背景光源
、8
玻璃皿
、9
试样
。
具体实施方式
[0016]参见图1，本实施例中水下超疏油表面润湿性检测台包括：固定设置水平基座，在水平基座上设置可水平移动的位移平台6；在位移平台6上固定设置玻璃皿8，在玻璃皿8中注入有去离子水，试样9放置在玻璃皿8中，待测油滴滴加在试样9上，待测油滴和试样9均浸没在去离子水中，试样9为疏油固体试样；设置测力探头1，测力探头为矩形条状硼硅玻璃毛细管，呈竖直的测力探头1在上端由探头支架2固定夹持在水平基座上，测力探头1的下端是能够发生弹性形变且已经过疏油处理的自由端，自由端悬伸在试样9的上方，且处在油滴的旁侧，使得在测力探头1的自由端与油滴之间预留有1‑
2cm
的水平距离；设置
CCD
高速摄像机5，由摄像头支架固定设置在水平基座上，通过拍摄获得检测过程中测力探头1的自由端和油滴的图像信息，进一步通过图像处理能够获得自由端水平偏转量
。
[0017]具体实施中，相应的技术措施和器件选择也包括：
[0018]设置微量进样器3，其利用进样器支架4固定设置水平基座上
、
且处在探头支架2的一侧，由进样器支架4带动微量进样器3沿竖向上下移动，微量进样器3的底部为已经过疏油处注射器液孔，通过注射器液孔将存储在微量进样器3中的油液滴加在试样9的上表面
。
[0019]在玻璃皿8的一侧设置有背景光源7，以保证
CCD
高速摄像机5能够拍摄清晰图像
。
[0020]微量进样器3的容量为
10
μ
L
，注射器液孔的直径为
0.05mm
，微量进样器的注射器液孔设置为平头
。
[0021]测力探头1是长度为
50mm、
宽度为
1mm、
厚度为
0.1mm、
弹性模量为0‑
10
μ
N/
μ
m
的矩形条状硼硅玻璃毛细管
。
[0022本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种水下超疏油表面润湿性检测台，其特征是包括：固定设置水平基座，在所述水平基座上设置可水平移动的位移平台
(6)
；在所述位移平台
(6)
上固定设置玻璃皿
(8)
，在所述玻璃皿
(8)
中注入有去离子水，试样
(9)
放置在玻璃皿
(8)
中，待测油滴滴加在试样
(9)
上，待测油滴和试样
(9)
均浸没在去离子水中，所述试样
(9)
为疏油固体试样；设置测力探头
(1)
，所述测力探头为矩形条状硼硅玻璃毛细管，呈竖直的测力探头
(1)
在上端由探头支架
(2)
固定夹持在水平基座上，测力探头
(1)
的下端是能够发生弹性形变的自由端，所述自由端悬伸在试样
(9)
的上方，且处在油滴的旁侧；设置
CCD
高速摄像机
(5)
，由摄像头支架固定设置在水平基座上，通过拍摄获得检测过程中测力探头
(1)
的自由端和油滴的图像信息
。2.
根据权利要求1所述的水下超疏油表面润湿性检测台，其特征是：设置微量进样器
(3)
，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军锋，薛长国，谭远航，许艺廷，周子玉，柴崧洋，邵思琪，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：新型
国别省市：