接觸角測量儀在粉末材料表面親疏水性能測試中的應用研究

  粉末材料的表面潤濕性是影響其分散性、流動性和界面行為的關鍵參數。與傳統塊體材料不同，粉末材料具有比表面積大、形貌不規則等特點，使其潤濕性測量面臨特殊挑戰。接觸角測量儀作為表面潤濕性表征的重要工具，通過科學合理的測試方法，可以實現對粉末材料親疏水性能的準確評估。

一、主要測試方法

1、壓片接觸角法：

使用壓片機在10-15MPa壓力下制備平整試樣

采用微量注射器在壓片表面形成2-5μL液滴

通過高速相機捕獲液滴圖像

使用專業軟件分析接觸角

2、改進的Washburn法：

將粉末填充到特制樣品管中

測量液體在粉末柱中的毛細上升速率

通過Washburn方程計算等效接觸角

二、關鍵影響因素及控制措施

1、樣品制備

壓制壓力優化：過高會導致顆粒破碎，過低則影響表面平整度

表面清潔處理：建議采用等離子清洗去除表面污染物

儲存條件控制：測試前需在干燥器中平衡24小時

2、測試條件

環境溫濕度：推薦23±1℃，50±5%RH

液滴體積控制：使用高精度注射泵（精度0.1μL）

平衡時間確定：通過預實驗確定最佳平衡時間

三、應用案例分析

1、催化劑載體研究：某研究團隊采用壓片接觸角法比較了不同Al2O3載體的潤濕性，發現接觸角從75°降至35°時，催化劑活性提高2倍以上。

2、藥物粉末開發：通過系統測量不同輔料配方的接觸角，成功將難溶性藥物的溶出度從45%提升至85%。

  接觸角測量儀是表征粉末材料親疏水性能的有效工具。通過優化樣品制備、嚴格控制測試條件，可以獲得可靠的潤濕性數據。接觸角測量儀為粉末材料的表面改性、配方優化和工藝改進提供了重要的測試方法支持。隨著技術的不斷發展，接觸角測量在粉末材料領域的應用前景將更加廣闊。