GB∕T 36086-2018 纳米技术 纳米粉体接触角测量Washburn动态压力法 GB∕T36086-2018 标准压缩包解压密码：www.bzxz.net

ICS71.040.50
中华人民共和国国家标准
GB/T36086—2018
纳米技术
纳米粉体接触角测量
Washburn动态压力法
NanotechnologyDetermination ofcontactanglesof nanopowders-Washburn dynamicpressuremethod2018-03-15发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2018-10-01实施
规范性引用文件
术语和定义、符号
仪器和材料
试验方法
测量不确定度的主要来源
测试报告
附录A（资料性附录）
附录B(资料性附录)
参考文献
Washburn动态压力法测量粉体接触角示例粉体接触角测试报告
GB/T36086—2018
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本标准由中国科学院提出。
本标准由全国纳米技术标准化技术委员会（SAC/TC279)归口。本标准起草单位：华东师范大学、国家纳米科学中心、本标准主要起草人：马士禹、陈邦林、刘忍肖、葛广路、韩庆平、徐建、还剩15页未读，是否继续阅读？此文档由Hitter1986分享于2019-08-12GB/T36086—2018
GB/T36086—2018
粉体材料在工业、农业、环境保护、医药等领域都有着广泛的应用。在粉体材料的制备和应用过程中，往往需要了解液体对粉体的润湿程度。衡量液体对平板固体润湿程度的接触角法已经比较完善，将该方法直接用于表征液体对粉体的润湿程度存在一定的困难。通过Washburn动态压力法测量粉体接触角，可较为准确地反映液体对粉体的润湿程度，对推动粉体材料的发展有着十分重要的意义。1范围
纳米技术
纳米粉体接触角测量
Washburn动态压力法
本标准规定了Washburn动态压力法测量纳米粉体接触角的方法。GB/T36086—2018
本标准适用于液体与纳米粉体接触不发生化学反应、溶解或济胀，仅发生润湿作用时接触角的测量。其他粉体材料的接触角测量可参照本标准。规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注目期的引用文件，仅注目期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T24368—2009
GB/T30693—2014
3术语和定义、符号
术语和定义
玻璃表面疏水污染物检测
接触角测量法
塑料薄膜与水接触角的测量
GB/T24368—2009和GB/T30693—2014界定的以及下列术语和定义适用于本文件3.1.1
wetting
固体表面上一种液体取代另一种液体或气体的过程。3.1.2
接触角
contact angle
液滴在固体表面达到平衡后，从固/液/气三相交界点处作气/液界面的切线，此切线穿过液体与固液交界线之间的夹角。
前进角
advancing angle
液滴尺寸增大时可观测到的最大角度。3.1.4
后退角
receding angle
液滴尺寸缩小时可观测到的最小角度。3.1.5
粉体接触角
contact angle of powder
液体在粉体颗粒上的接触角，通常指前进角。3.1.6
Washburn动态压力法
Washburn dynamie pressure method通过测量液体渗入时样品管内封闭气体的压力变化来计算液体在粉体颗粒上的接触角的方法。1
GB/T36086—2018
紧实度
degreeof compactness
粉体被压紧的程度。
堆积密度
packing density
粉体在堆积状态下单位体积的质量。3.1.9
纳米粉体
nanopowders
以纳米物体为主要颗粒的粉体。3.2
本标准使用符号见表1。
接触角
符号表
Ap-t关系图中经线性拟合得出的直线斜率液体上升时样品管内封闭气体的压力变化接触角
前进角
后退角
液体上升的高度
液体上升的时间
液体表面张力
固/液界面张力
固体表面张力
毛细管半径
液体的黏度
粉体柱中毛细管无规取向的校正因子粉体柱中毛细管平均半径
与样品管封闭气体压力变化相对应粉体柱参数单位
Pa' /s
Pa· s
Pa'· m/N
液滴在固体平面上达到平衡时，在三相交点处，固体表面张力、固/液界面张力和液体表面张力在水平方向上的合力为零，此时液滴保持一定的形状，界面张力之间满足润湿方程[Young方程，见式(1)]：=+COsO
0=0°时，表示液体对固体完全润湿，9=180°时，表示液体对固体完全不润湿接触角小于或大于90°时的情况见图1。2
说明：
Y固体表面张力；
7.固/液界面张力；
液体表面张力；
0接触角；
液滴。
前进角和后退角见图2。
说明：
6.前进角；
液体流动方向；
液滴；
针头；
0，后退角。
Washburn动态压力法
试验装置
接触角示意图
图2前进角（6，）和后退角（0，)示意图Washburn动态压力法试验装置图见图3。GB/T36086—2018
GB/T36086—2018
说明，
石英夹套玻璃烧杯；
刻度尺；
压力计；
样品管：
粉体柱：
封口材料；
液体。免费标准bzxz.net
图3Washburn动态压力法试验装置示意图Washburn动态压力法原理
根据Washburn公式.液体渗入半径为r的毛细管.t时间内上升高度l.可用式（2)表示：12
（2）
将粉体均地装入样品管并压紧.得到一个可以看作由一束平行毛细管组成的粉体柱，液体渗人粉体柱时.时间内上升高度.可用式（3)表示：2
Crcosoy
粉体柱各处堆积密度不尽相同。为了克服由于液体润湿前沿不齐而给读数带来的困难，常由测量的样品管内封闭气体的压力变化（△p)转化为液体上升高度（1）。液体渗人时，样品管内封闭气体的压力变化△p与时间t的关系，可用式（4)表示：Ap_Beosoyu
作Ap-关系图，线性拟合求出直线斜率K。将斜率K、液体的>和Y代人式K=Bco中,可2n
计算出各种液体的βcoso值。选择βcos9值最大的液体作为粉体的完全润湿液体，即9=0°，计算出粉体柱参数β值，进一步计算出其他液体相应的coso值及各自在粉体颗粒上的接触角0。5仪器和材料
所需主要仪器如下：
烘箱：能维持温度为105℃~110℃；表面张力仪，精度0.1×10-3N/m；分析天平，感量为1mg；
恒温水浴槽.控温精度土0.1℃；粉体接触角测量仪，精度为16Pa；乌氏黏度计。
所需主要材料如下：
GB/T36086—2018
样品管：带有刻度的石英玻璃管.推荐外径10mm、内径8mm、长度8cm~12cm；样品管封口材料：滤纸、多孔陶瓷等；样品管管套：聚四氟乙烯材质；石英玻璃夹套烧杯；
干燥器。
6试验方法
环境条件
试验台应水平无震动，仪器环境温度处于10℃～20℃。液体的物理化学参数
液体的物理化学参数可查阅文献或用表面张力仪测量得到。粉体柱的制备
粉体柱填充
粉体柱填充步骤如下：
将粉体样品、样品管及加工好的封口材料置于烘箱中，在105℃～110℃干燥2h后置于干爆器中冷却保存。
样品管封口材料平放于管套底部，将干燥的样品管插入管套并固定，装人粉体样品。在一定填实（压实、振实、敲实等)方式下压紧，直至样品管中粉体高度不再变化为止。粉体柱高度约为样品管长度的2/3，记录高度位置，称重，计算堆积密度。用相同质量的粉体样品，填充一组（数量比液体多一个)高度及堆积密度相同的粉体柱，竖直放入干燥器中，用于完全润湿液体筛选。c)
将粉体柱底部分别与不同液体靠近，保持封口材料与液体接触，把渗人速度最快的液体作为初步筛选出的完全润湿液体。
使粉体柱底部与筛选出的完全润湿液体靠近，保持封口材料与液体接触，观察液体上升至粉体柱1/3高度过程中，样品管内封闭气体的压力变化曲线是否有突跃。若曲线不连续，则需要5
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