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汽车零部件清洁度检测方法之接触角法
时间:2019-01-29 点击次数:494
   精密仪表仪器的产品清洁度是一项重要的质量指标。对零部件清洁度具有严格要求的行业包括初的航空航天、到后来的半导体设备、数据存储、医疗设备、通信设备等精密仪器仪表设备。

  汽车零部件清洁度检测表示清洗后在零件或产品一定表面上残留的污物的量。清洁度一般分为零件清洁度和产品清洁度,产品是由各个零部件拼装而成,所以产品清洁度和零件清洁度之间有着密切的关系。污染物的参数包括种类、形状、尺寸、数量、重量等衡量指标。每种产品注重的指标也不一定相同,具体取决于各指标对产品质量的影响程度和清洁度控制精度要求。

  清洁度检测方法目前一般有称重法、目测法,荧光发光法、颗粒尺寸数量法、重量法、接触角法,这篇文章具体介绍接触角法的实际操作方法及流程,其余的方法之后会再详细介绍。

  接触角法,就是液体在固体表面形成热力学平衡时所持有的角。通过用蒸馏水计算相对于固体表面的接触角值就可以相应的描述出我们需要的这个固体的物理化学性质。大多数情况下,由于污染物的存在,我们所测得的表面自由能值也会不一样。特别是当存在有机污染物时,这个现象就更为明显。而这些污染物恰恰是我们想方设法将他清洁掉的。

  对固体和液体之间形成的接触角的测量,如果液滴可湿润表面,则接触角小,反之液滴不能湿润表面,而在表面倾向于形成圆珠或气泡,则接触角大。接触角大,表示表面被憎水性的污物(油/脂等)污染,反之,接触角小,液滴破裂或摊薄,表示该表面清洁。即所谓的“水膜残迹”原理。

  那为何污染物能够改变接触角值呢?

  其实原因很简单,那就是如果污染物的表面自由能与清洁的固体材料的表面自由能不一样的话,接触角值肯定也会不同。从物理化学学科来讲,接触角值是描述界面自由能性质的一个重要指标,大多数的污染物相对而言,一定会与清洁固体材料有不同的化学性质和不同表面自由能。

  测试多大空间的接触角值比较适中?

  我们使用2微升左右的液滴滴于固体材料表面,分析液滴在固体材料表面所形成的接触角值。而由于应用领域为分析表面清洁度,所以,我们必须分析多个点的接触角值,方可以得出清洁度情况。我们建议的测试范围为,测试被测固体材料表面3-10个点的接触角值,然后分析其接触角变化情况,用以确定是否符合清洁度要求。

  接触角法存在的缺点与局限性有哪些?

  接触角法存在一定的局限,因为这一方法受人为操作的因素影响很大,同时这种方法对非常轻小或分散的污物也不易识别。尤其是有些特殊材料(如PTFE塑料)就算是洁净的,对大多数液体的接触角也很大,从而形成障碍,无法准确识别。所以接触角法不适合对某些关键重要的表面清洁度测试。

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