[发明专利]一种高温液滴接触角测试装置及测试方法

权利要求书

1.一种高温液滴接触角测试装置，其特征在于，包括反应器（1）、滴落器（13）、摄像装置（107），以及与摄像装置（107）电连接的计算机（108）；

所述反应器（1）具有第一中空腔（100），所述第一中空腔（100）的底部设有基板（19），所述反应器（1）的上端开设有供基板（19）伸入所述第一中空腔（100）内的开口（110）；所述反应器（1）的底部设有加热基板（19）的第一加热器（171）；

所述滴落器（13）设于反应器（1）的上端且密封所述开口（110），所述滴落器（13）具有第二中空腔（300），所述第二中空腔（300）中设有熔体（15），以及用于挤压熔融状态的熔体（15）以使熔体（15）表面氧化层破除且使熔融状态的熔体（15）分离出液滴的挤压机构；所述滴落器（13）底部开设有供液滴滴落的通孔（18），所述通孔（18）与所述开口（110）连通；所述滴落器（13）的顶部设有用于加热熔体（15）的第二加热器（172）；

所述摄像装置（107）用于拍摄液滴滴落至基板（19）上的图像，并传输至所述计算机（108），所述计算机（108）用于根据图像计算液滴与基板（19）的接触角。

2.根据权利要求1所述的高温液滴接触角测试装置，其特征在于，所述通孔（18）靠近所述第二中空腔（300）的一侧壁面设置，所述侧壁面形成抵接壁，所述挤压机构用于推动熔体（15）朝向所述抵接壁移动至熔体（15）压设于挤压机构和所述抵接壁之间。

3.根据权利要求2所述的高温液滴接触角测试装置，其特征在于，所述挤压机构包括驱动件、推杆（12）和推块（14），所述驱动件包括固定部和与固定部相连的驱动部，所述固定部与滴落器（13）固定相连，所述驱动部伸入第二中空腔（300），所述推杆（12）连接于驱动部和推块（14）之间，所述推块（14）用于与熔体（15）抵接，所述驱动件用于驱动推块（14）沿推杆（12）轴向方向往复移动。

4.根据权利要求3所述的高温液滴接触角测试装置，其特征在于，所述固定部为柱塞阀（7），所述驱动部为贯穿所述柱塞阀（7）的柱塞（5），所述柱塞（5）伸出第二中空腔（300）的一端铰接有旋转手柄（6）。

5.根据权利要求4所述的高温液滴接触角测试装置，其特征在于，所述滴落器（13）通过一安装座（11）固定于反应器（1）的上端，所述安装座（11）的一侧面开设有容置滴落器（13）的第一槽（111），所述柱塞阀（7）通过一法兰（8）与安装座（11）可拆卸密封固连；所述安装座（11）底部与所述开口（110）对应的位置开设有与第一槽（111）连通的第二槽（112）；所述安装座（11）与反应器（1）密封固连，所述第一加热器（171）设于安装座（11）的上端。

6.根据权利要求3-5任一项所述的高温液滴接触角测试装置，其特征在于，所述基板（19）设有多块，多块基板（19）安装于一样品台（20）的上端，多块基板（19）沿推杆（12）的轴向方向间隔布置；所述样品台（20）可沿推杆（12）的轴向方向往复移动。

7.根据权利要求6所述的高温液滴接触角测试装置，其特征在于，所述第一中空腔（100）的底部设有阻止样品台（20）继续移动的第一挡板（9）和第二挡板（27），第一挡板（9）和第二挡板（27）分设于样品台（20）沿推杆（12）轴向方向的两侧。

8.根据权利要求1-5任一项所述的高温液滴接触角测试装置，其特征在于，所述反应器（1）与一抽真空系统连通，且所述反应器（1）还与一充保护气体系统连通。

9.根据权利要求8所述的高温液滴接触角测试装置，其特征在于，所述反应器（1）和滴落器（13）均位于一箱体（1）中，所述反应器（1）贯穿所述箱体（1）两个相对的侧壁面且与箱体（1）密封相连，所述抽真空系统和充保护气体系统均与反应器（1）伸出箱体（1）外的一端相连；所述反应器（1）伸出箱体（1）外的另一端上设有出气阀（2）。

10.一种利用如权利要求1-9任一项所述的装置测试高温液滴接触角的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1: 第一加热器（171）对基板（19）进行加热，同时第二加热器（172）对熔体（15）进行加热至熔体（15）熔化；

S2: 挤压机构挤压熔化的熔体（15），以使熔体（15）表面氧化层破除且使溶体分离出液滴，所述液滴经过通孔（18）后滴落至基板（19）上，同时摄像装置（107）拍摄液滴滴落至基板（19）上的图像，并传输至所述计算机（108）；

S3: 所述计算机（108）根据图像计算液滴与基板（19）的接触角。