[发明专利]一种固体材料表面粘附力测量方法及系统

权利要求书

1.一种固体材料表面粘附力测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：设置一个用于固定待测固体材料的测试水平支架（4）和一个颗粒容器（10），并将测试水平支架（4）和颗粒容器（10）调整为水平状态；

步骤2：将待测固体材料固定于测试水平支架（4）下表面；

步骤3：选取直径不同的测试用标准微颗粒置于颗粒容器（10），其中，标准微颗粒粒径范围是0.1～100μm，密度范围是1.0～10×103kg/m3；

步骤4：调节测试水平支架（4）使待测固体材料表面与颗粒容器中的标准微颗粒发生直接接触后，向上平移测试水平支架直至与颗粒容器中的标准微颗粒分离开，观测待测固体材料表面所能粘附的最大标准微颗粒粒径；

步骤5：选取粒径与步骤5中得到的最大标准颗粒粒径相差在10μm内的各种标准微颗粒，替代步骤3中的标准微颗粒，装入颗粒容器中，重复步骤5，直至待测固体材料表面不能粘附更大粒径的标准微颗粒时，得到待测固体材料表面所能粘附的最大标准微颗粒粒径d；

步骤6：计算待测固体材料表面粘附力F：

F=πd36(ρ1-ρ0)g]]>

其中，ρ₀为空气实际密度，ρ₁为标准微颗粒密度，d为标准微颗粒粒径，g为重力加速度。

2.根据权利要求1所述的固体材料表面粘附力测量方法，其特征在于，所述标准颗粒粒径是利用摄像头拍摄粘附了标准微颗粒的待测固体材料表面，对采集的图像利用现有技术中的图像分析软件进行分析与计算得到。

3.根据权利要求1或2所述的固体材料表面粘附力测量方法，其特征在于，所述摄像头为100～300万像素的彩色摄像头。

4.根据权利要求3所述的固体材料表面粘附力测量方法，其特征在于，所述图像分析软件为北京泰克仪器的显微电脑图像分析系统、上海中恒仪器的201A-M显微图像分析系统，或北京嘉恒中自的OK_IPAS通用图像处理分析系统中的一种。

5.一种基于权利要求3或4所述方法的固体材料表面粘附力测量系统，其特征在于，包括测试水平支架（4）、螺杆Ⅰ（2）、螺杆Ⅱ（3）、水平底座（9）、颗粒容器（10）、摄像头Ⅰ（7）、摄像头Ⅱ（8）、温度传感器（11）、湿度传感器（12）、气压传感器（13）、计算机（14）及图像采集与分析单元（15）；

螺杆Ⅰ（2）竖直固定于水平底座（9）上，测试水平支架（4）吊装在螺杆Ⅱ（3）上，调节螺杆Ⅱ（3）带动测试水平支架（4）沿水平方向移动；螺杆Ⅱ（3）安装在螺杆Ⅰ（2）上，调节螺杆Ⅰ（2）使得螺杆Ⅱ（3）带动测试水平支架（4）沿竖直方向平移；

颗粒容器（10）设置于水平底座（9）上，位于测试水平支架下方；摄像头Ⅰ（7）水平设置于水平底座（9）上，位于颗粒容器的一侧，摄像头Ⅱ（8）竖直设置于水平底座（9）上，位于颗粒容器的另一侧；

摄像头Ⅰ（7）用于实时观测待测固体材料与标准微颗粒的接触情况，摄像头Ⅱ（8）用于采集待测固体表面粘附了标准微颗粒的图片；

摄像头Ⅰ（7）、摄像头Ⅱ（8）、温度传感器（11）、湿度传感器（12）、气压传感器（13）及摄像头图像采集与分析单元（15）均与计算机（14）相连。

6.根据权利要求5所述的固体材料表面粘附力测量系统，其特征在于，至少包含两个可调支架Ⅰ（18），均匀设置在水平底座（9）的底部，所述水平底座（9）上设有水准仪Ⅰ（16）。

7.根据权利要求5所述的固体材料表面粘附力测量系统，其特征在于，至少包含两个可调支架Ⅱ（19），设置于水平底座（9）上，均匀分布于颗粒容器（10）的下方，所述颗粒容器底端设有水准仪Ⅱ（17）。