测量亲水性的方法——接触角的测量

亲水性的测量方法——接触角的测量

【一】特点

若θ<90°，则固体表面是亲水性的，即液体较易润湿固体，其角越小，表示润湿性越好；若θ〉90，则固体表面是疏水性的，即液体不容易润湿固体，容易在表面上移动。至于是否液体能进入毛细管，这个还与具体液体有关，并非所有液体在较大夹角下完全不进入毛细管。润湿过程与体系的界面张力有关。一滴液体落在水平固体表面上，当达到平衡时，形成的接触角与各界面张力之间符合下面的杨氏公式（Young Equation）:

由它可以预测如下几种润湿情况：

1）当θ=0，完全润湿；

2）当θ﹤90°，部分润湿或润湿；

3）当θ=90°，是润湿与否的分界线；

4）当θ﹥90°，不润湿；

5）当θ=180°，完全不润湿。

毛细现象中液体上升、

下降高度h。h的正负表示上升或下降。

浸润液体上升，接触角为锐角；不浸润液体下降，接触角为钝角。

上升高度h=2*表面张力系数/（液体密度*重力加速度g*液面半径R）。

上升高度h=2*表面张力系数*cos接触角/（液体密度*重力加速度g*毛细管半径r）。

润湿性问题与采矿浮选、石油开采、纺织印染、农药加工、感光胶片生产、油漆配方以及防水、洗涤等都有密切关系。

【二】测试方法编辑

接触角现有测试方法通常有两种:其一为外形图像分析方法;其二为称重法.后者通常称为润湿天平或渗透法接触角仪.但目前应用最广泛,测值最直接与准确的还是外形图像分析方法. 外形图像分析法的原理为,将液滴滴于固体样品表面,通过显微镜头与相机获得液滴的外形图像, 再运用数字图像处理和一些算法将图像中的液滴的接触角计算出来.

计算接触角的方法通常基于一特定的数学模型如液滴可被视为球或圆椎的一部分,然后通过测量特定的参数如宽/高或通过直接拟合来计算得出接触角值。Young-Laplace方程描述了一封闭界面的内、外压力差与界面的曲率和界面张力的关系，可用来准确地描述一轴对称的液滴的外形轮廓，从而计算出其接触角。

纸张的接触角测量可参照Tappi T 558执行。

烟用纸张的接触角可参照我国制烟行业的行业标准YC/T 424-2011“烟用纸表面润湿性能的测定接触角法”执行。

一种测量接触电阻的新方法_刘民

收稿日期:2004-11-10 作者简介:刘民(1961-),男,高级工程师,主要从事电磁计量。 2005年6月宇航计测技术 Jun.,2005第25卷第3期 Journal of Astronautic Metrology and Measurement Vol.25,No.3文章编号:1000-7202(2005)03-0022-04 中图分类号:TM934111 文献标识码:A 一种测量接触电阻的新方法刘民 (北京8722信箱,100080) 摘要总结接触电阻的测试方法,讨论了产生测量不确定度的因素,对四线法测量原理和消除热电势的方法进行了论述。提出了接触电阻的间接测量法,给出了间接测量法的计算公式,该方法可以用于测试电气回路中的接触电阻,并可以应用在环路电阻标准器的计量校准中。关键词接触电阻环路电阻 + 四线法测量机械装配 A New Method for Measuring Contact Resistance LI U Min (Post Box 8722Beijing China,100080) Abstract The contact resistance was often applied in quality testing of switches,relays and PCB pads and testing of the shield assembly for E MC.The method of measuring c ontact resistance has been summed up and the fac tors that induce measure ment uncertainty have been discussed.A ne w method of indirect measuring contact resistance has been put forward in this paper creatively,and the indirect calculation formula has been given out.This method can be used in measuring c ontact resistance that includes in loop circuit.This method can also been appliced on calibration loop resistor standard. Key words C ontact resistance Loop resistance +Four-wire terminal Machine assembly 1 引言接触电阻的测试应用领域相当广泛。在电气方面,线路有焊接、压接、搭接、插接、螺栓紧固连接等等各种连接方法,如果希望了解线路的连接质量和其导电特性,就需要进行接触电阻测试。接触电阻的测试,经常应用于开关、继电器和印刷电路焊盘的质量检验当中。在机械装配方面,测量两个金属表面相互连接后的接触电阻,可以判断机械装配的牢固性和可靠性。在电磁兼容方面,导电密封圈、弹性导电片和编织铜网带的导电特性,也可以通过接触

(简公开课)测回法观测水平角

第3章角度测量第三节角度测量方法——测回法观测水平角授课老师：王金福授课时间： 2011年12月19日教学目的：掌握测回法观测水平角的方法。教学重点：掌握测回法观测水平角的基本操作步骤。教学难点：掌握测回法观测水平角数据记录及内业计算。教学方法：利用多媒体教学，较为直观地展示图、表，利于学生理解。进行现场示范操作，直观展现测量方法。利用日常物品作为教具，激发学生学习热情。教学内容：一、复习 1、水平角测量原理（教室内取点讲解）水平角定义：地面上相交的两条直线投影到同一个水平面上所夹的角度称为水平角，用β表示。特点：顺时针0°~360° 计算公式： =b-a 当b≥a时β= b-a 当b＜a时β= b+360°-a 2、光学经纬仪的基本构造： a)对中整平装置（基座、垂球或光学对中器、水准器） b)照准装置（望远镜、支架、转动控制装置） c)读数装置（水平度盘及控制装置、竖直度盘及控制装置、读数显微装置） 3、光学经纬仪的基本操作：对中，整平，瞄准，读数

二、讲授新课的单个水平角测回法：两个方向之间上需要观测多个方向方向观测法：一个测站量{ 水平角测盘左（正镜）：竖直度盘位于望远镜视准轴方向左侧盘右（倒镜）：竖直度盘位于望远镜视准轴方向右侧测回法观测水平角具体操作步骤：（现场操作演示）（1）在角顶O 上安置经纬仪，对中、整平。（2）以盘左位置瞄准左边目标A ，读取水平度盘读数a 左。（样表：教案P3表3-2）（3）顺时针转动仪器，瞄准右边目标B ，读取水平度盘读数b 左。则盘左所测得角值为β左=b 左-a 左。以上完成了上半测回。为了检核及消除仪器误差对测角的影响，应以盘右位置再作下半测回观测。（4）先瞄准右边目标B ，得水平度盘读数b 右；逆时针方向转动仪器，瞄准左边目标A ，得水平度盘读数a 右，完成下半测回。盘右时水平角值为β右=b 右-a 右。计算角值时，均用右边目标读数b 减去左边目标读数a ，不够减时加上360°。上、下半测回合称一个测回。用DJ6光学经纬仪观测水平角时，上、下两个半测回所测角值之差不超过±40＂时，取盘左、盘右两次角值得平均值作为一个测回得测角结果。即 β=（β左+β右）/2 若两个半测回得不符值超过±40＂时，则该水平角应重新观测。当测角精度要求较高时，需要观测n 个测回。为了减小度盘刻划不均匀的误差，每个测回应按180°/n 的差值变换度盘起始位置。

回路电阻测试仪报告说明

目录一、技术性能 (1) 二、工作原理 (2) 三、外形结构 (2) 四、操作程序 (3) 五、上传已保存的测试电阻值 (5) 六、装箱清单 (8) 附件： (9)

1 HLY-IIA 型回路电阻测试仪目前，接触电阻的测量电力系统中普遍采用常规的QJ44型双臂直流电桥，而这类电桥的测试电流仅mA 级，难以发现回路导体截面积减少的缺陷，在测量高压开关导电回路接触电阻时，由于受触头之间油膜和氧化层的影响，测量值偏大若干倍，无法真实的反映接触电阻值。为此，电力部标准SD301—88《交流500KV 电力设备交接和预防性试验规程》和新版《电力设备预防性试验规程》作出对断路器、隔离开关接触电阻的测量电流不小于直流100A 的规定，以确保试验结果准确。 HL Y-IIA 型回路电阻测试仪采用数字电路技术和开关电路技术制作，是用于开关控制设备的接触电阻、回路电阻测量的专用设备，测试电流采用国家标准GB763推荐的100A 直流，可在100A 电流的情况下直接测得回路电阻或者接触电阻，并直接显示，还可保存到仪器上，最大组数为100组，保存的数据可通过RS232接口上传至电脑。该仪器测量准确、性能稳定，适合电力、供电部门现场高压开关维修和高压开关厂回路电阻测试的要求。一、技术性能 1、测量范围：0～1999.9μΩ 分辩率：0.1μΩ 2、测量电流：直流≥100A ，开口电压：5V 3、测量精度：0.5%±1个字 4、显示方式：LCD 中文显示 5、可储存100组数据 6、工作方式：连续 7、环境温度：-10℃~+40℃ 相对湿度＜80% 8、电源：AC220V

接触角仪器的操作步骤

一、测试样品的制备： 1．尽量保持测试样品本身的洁净度。 2．尽量保持测试样品表面的水平度。固体粉末样经充分干燥后，压成片状；粘稠状样先溶解在强挥发性溶剂中后成膜，干燥后再测试。 3．确认测试样品的尺寸是否符合要求。最好是直径小于150mm。 4．测试过程中，不可用手接触测试区域。 5．为保证测试结果更符合实际值，测试过程会进行多次测试。二、测试过程： 1．参数的设置：启动程序→选择测试向导→普通接触角→选择图像来源→新建一个测试报告（如图一所示）→校正测量界面（如图二所示）→类型1（平面样品）→测量方法（悬滴法）→测试环境（标准环境如图三所示）→测试模式（如图四所示）→测试实时窗口控制主界面（如图五所示）图一图二图三图四

图五 2. 吸取测试液体、完成液滴转移过程：具体操作步骤如下： A 从进样器中滴出液滴，体积为2ul左右。 B 从镜头内可以看到液滴会形成如图1所示图像。然后，将针头向下移动。直到接触到样品表面如图2。注意，不要过度向下，以免压弯针头。 C 移动针头向上。由于表面张力体系的作用，液体会留在样品表面如图3所示。继续移动针头，直到从镜头内消失，通常为3mm左右。 D 通过如上过程，我们完成了一次进样过程。如果您需要再次测第二个位置，请重复如上操作即可。 E 调整水平线位置。通过鼠标选中实时窗口内的红色水平线，然后通过键盘上下键或鼠标调整水平线的位置。请对比图4与图3，前者已经调到水平接触位置。 3. 完成测试液滴转移后，按“测试”，即进入实际测试过程测试过程，会弹出如下界面：

三、数据的处理及保存 1. 测试数据分析及管理界面如下所示： 2．进入θ/2 法人手修改接触角界面，如下所示：调整接触角点位置的具体步骤： A 通过逐个选中3个点，将上点位于液滴最上面，左点位于液滴最左边，右点位于液滴最右边。如图所示

配电室试验报告

高压开关柜试验报告单位名称设备编号AH1 型号KYN28-12 额定电压10KV 额定电流250A 试验性质检测性试验生产厂家出厂编号20156-068 试验日期年月日1、触头接触电阻测量相别电压（V）电流(A)电阻(uΩ)温度0C A10KV <50 5℃ B10KV <50 5℃ C10KV <50 5℃ 2、绝缘电阻测量开关状态合闸(MΩ)分闸(MΩ)温度0C使用 ZC-7 摇表相别 A5℃≥2500MΩ B5℃≥2500MΩ C5℃≥2500MΩ 3、交流耐压试验开关状态合闸分闸相别电压(KV)时间(S)结论电压(KV)时间(S)结论A35 60 35 60 B35 60 35 60 C35 60 35 60 结论

单位名称设备编号AH2 型号KYN28-12 额定电压10KV 额定电流100A 试验性质检测性试验生产厂家出厂编号20156-069 试验日期年月日1、触头接触电阻测量相别电压（V）电流(A)电阻(uΩ)温度0C A B C 2、绝缘电阻测量开关状合闸(MΩ)分闸(MΩ)温度0C使用 ZC-7 摇表态相别 A5℃≥2500MΩ B5℃≥2500MΩ C5℃≥2500MΩ 3、交流耐压试验开关状态合闸分闸相别电压(KV)时间(S)结论电压(KV)时间(S)结论A35 60 35 60 B35 60 35 60 C35 60 35 60 结论

单位名称设备编号AH3 型号KYN28-12 额定电压10KV 额定电流试验性质检测性试验生产厂家出厂编号20156-070 试验日期年月日1、触头接触电阻测量相别电压（V）电流(A)电阻(uΩ)温度0C A B C 2、绝缘电阻测量开关状合闸(MΩ)分闸(MΩ)温度0C使用 ZC-7 摇表态相别 A5℃≥2500MΩ B5℃≥2500MΩ C5℃≥2500MΩ 3、交流耐压试验开关状态合闸分闸相别电压(KV)时间(S)结论电压(KV)时间(S)结论A35 60 35 60 B35 60 35 60 C35 60 35 60 结论

测接触角实验方案

测试接触角实验申请实验内容：主要测定水、乙二醇、二碘甲烷在石墨、石英、绢云母、柴油上的接触角。实验目的：通过测定水在石墨、绢云母、石英的接触角，以表征石墨、绢云母、石英的疏水亲水性；通过测定水、乙二醇、二碘甲烷在石墨、石英、绢云母、柴油上的接触角，可以用来石墨、石英、绢云母的表面能的计算和隐石墨浮选体系中矿物与水、捕收剂与水、矿物与气泡、矿物与捕收剂之间等一系列界面相互作用自由能的计算，进而对各界面之间的范德华力、疏水引力、水化斥力等界面热力学行为进行研究。样品加工：采用压片机对辉钼矿样品进行压片，制各样品。压片时样品质量为10g，压片压力为2．45×104kPa，压片直径为20mm，压片表面平整光滑。采用“浸渍法”制备捕收剂表面膜，剪取尺寸为20mmx20mm的空白铜板纸，浸入捕收剂纯液中，浸渍时间1min，置于硅胶干燥器内干燥24h，备用。采用GBX润湿角测量仪测量液体在崮体表面上的接触角。测量时，按照测量接触角的步骤、小心地滴加在固体表面，形成液滴，取10次读数的接触角平均值作为该座滴的接触角。所有测量均在室温(25℃)进行。实验方法测量接触角步骤( 自动滴管, 自动平台) 1. 打开计算机 2. 打开接触角仪器的开关 3. 在计算机“桌面”上, 点选GBX digidrop 的快捷方式, 打开接触角的测量与分析软件 4. 选择新的测试选单 5. 选择“Surface Energy Menu” 6. 将滴管针头申到镜头所能看到的范围之内 7. 利用仪器上左下角的旋钮, 将镜头聚焦在滴管之上(通常是滴管最清析, 最大的位置) 8. 在操作软件上的右上角, 点选MVT, 叫出操作选单 9. 选择液滴的大小(VOL) 10. 选择连续摄影模式 11. 将开始拍照录像的时间改成0ms 12. 请点选使用自动成滴系统 13. 请点选“single”, 开始一次的测试 14. 等待仪器自动滴水, 桌面自动升降, 自动在桌面上形成液滴 15. 选择左方的分析功能, 得到你的接触角角度(一共有七种方法, 根据需要选择) 16. 得到你所需要的接触角值分析表面/界面自由能步骤 ( 在进行本实验之前?Zisman 至少必需准备两种以上的液体, 其它公式必需准备三种以上的液体, 需要极性还是非极性的液体, 请参考)

测量接触角的一种新方法

现代计量测试1998年第1期测量接触角的一种新方法王中杰刘滨春 (东北大学自动化研究中心　沈阳　11006) (空军长春飞行学院力学教研室) 摘要:本文把图像处理技术引入接触角测量中,大大提高了接触角测量的精度。基于此所研制的接触角测量仪具有精度高、重复性好、操作简单、使用方便等一系列优点。关键词:接触角,边缘提取,最小二乘法一、引言所谓接触角,是指在一固体水平平面上滴一液滴,固体表面上固、液、气三相交界点处其气—液图1　接触角的形成界面和固—液界面两切线把液相夹在其中时所成的角,如图1所示。接触角的测量问题是一项涉及范围极广的技术,在科研、国防、工业、农业等许多领域都有很重要的应用。通过测量接触角, 可以研制减粘降阻材料,以满足金属抛光、试剂表面特性测定、润滑油的特性标定、印刷行业、防水行业、浮选工作、焊接工作和搪瓷等行业的需要。接触角的测量技术虽然具有很长的研究历史,但每种方法都有一定的局限性,远远不能满足各行各业的需要。因此,寻求一种精确、有效的接触角测量方法是一个亟待解决的问题。二、实验装置实验装置由三部分组成:JJC -1型接触角测量仪、液摘控制装置和微机图象处理系统。 JJC -1型接触角测量仪的结构如图2所示。该仪器由底座、测量显微镜、样品盒和照明光源组成。样品盒用来放液滴,可按直角坐标任意移动。液滴控制装置由螺旋测微器和毛细吸管组成。微机图象系统的基本结构是:微机+图象采集显示卡+监视器+摄像机。微机的配置为:CPU 采用80486或80486以上,内存容量8M B ,硬盘40M B ,外接鼠标器。图象采集显示卡采用P 550双帧伪彩色图象采集显示卡。 JJC -1型接触角测量仪的工作过程是:用摄像机对景物进行实时或准实时采集,经A D 变换后,图象存储在图象存储单元的一个或几个通道中,D A 变换电路自动将图象实时显示在图象监视器上,然后可对图象进行处理或存盘。监视器是图象处理系统中必不可少的图象输出显示设备,其最高分辨率为800点×600行。摄像机主要完成图象的获取,其输入信号是光信号,摄像机的最前端就是一组光学镜头,其输出信号是电信号,作为图象采集显示卡的输入。液滴的采集路径如图3所

电力变压器试验报告

电力变压器试验报告装设地点：幸福里小区运行编号：14#箱变试验日期：2013.07.25 试验性质：交接天气：晴温度：36 ℃ 相对温度：一、设备型号：型号电压比制造厂家出厂编号S11—M—630/10 10000/400 南阳市鑫特电气有限公司130274 容量相数接线组别出厂日期630KVA 3 DY0—11 2013.07 二、试验项目： 1、绝缘电阻及吸收比：测量部位R15”（MΩ）R60”（MΩ）吸收比高压/低压及地2500 低压/高压及地2500 2、直流电阻：

绕阻S位置实测值（mΩ）最大不平衡率% AB BC AC 高压1 1049 1050 1050 0.1 2 993.8 994.2 993.9 3 937.7 938.6 938.1 低压a～o b～o c～o 2.8 1.271 1.281 1.307 3、交流耐压试验：交流耐压：38 KV 时间：60 S 结论：合格三、试验结论：合格四、试验仪器及编号：BCSB系列多用型实验变压器、JRR-10直流电阻测试仪、ZC-7绝缘摇表五、试验负责人：六、试验人员：七、备注：电力变压器试验报告

装设地点：幸福里小区运行编号：15#箱变试验日期：2013.07.25 试验性质：交接天气：晴温度：36 ℃ 相对温度：一、设备型号：型号电压比制造厂家出厂编号S11—M—650/10 10000/400 南阳市鑫特电气有限公司131105 容量相数接线组别出厂日期630KVA 3 DY0—11 2013.07 二、试验项目： 4、绝缘电阻及吸收比：测量部位R15”（MΩ）R60”（MΩ）吸收比高压/低压及地2500 低压/高压及地2500 5、直流电阻：实测值（mΩ）最大不平衡绕阻S位置率% AB BC AC 高压 1 1050 1048 1050 0.1

水平角的测量方法

水平角的测量方法一、测回法 1．测回法的观测方法（测回法适用于观测两个方向之间的单角）如图3-9所示，设O为测站点，A、B为观测目标，用测回法观测OA与OB两方向之间的水平角β，具体施测步骤如下。（1）在测站点O安置经纬仪，在A、B两点竖立测杆或测钎等，作为目标标志。（2）将仪器置于盘左位置，转动照准部，先瞄准左目标A，置零、读取水平度盘读数a L，设读数为0?01′30″，记入水平角观测手簿表3-1相应栏内。松开照准部制动螺旋，顺时针转动照准部，瞄准右目标B，读取水平度盘读数b L，设读数为98?20′48″，记入表3-1相应栏内。以上称为上半测回，盘左位置的水平角角值（也称上半测回角值）βL为：

βL=b L－a L=98?20′48″－0?01′30″=98?19′18″ （3）松开照准部制动螺旋，倒转望远镜成盘右位置，先瞄准右目标B，读取水平度盘读数b R，设读数为278?21′12″，记入表3-1相应栏内。松开照准部制动螺旋，逆时针转动照准部，瞄准左目标A，读取水平度盘读数a R，设读数为180?01′42″，记入表3-1相应栏内。以上称为下半测回，盘右位置的水平角角值（也称下半测回角值）βR为： βR=b R－a R=278?21′12″－180?01′42″=98?19′30″ 上半测回和下半测回构成一测回。表3-1 测回法观测手簿 6 均值作为一测回角值β。

在本例中，上、下两半测回角值之差为： △β=βL －βR =98?19′18″－98?19′30″=－12″ 一测回角值为： 98?19′18″+98?19′30″98?19′24″ 将结果记入表3-1相应栏内。注意：由于水平度盘是顺时针刻划和注记的，所以在计算水平角时，总是用右目标的读数减去左目标的读数，如果不够减，则应在右目标的读数上加上360?，再减去左目标的读数，决不可以倒过来减。当测角精度要求较高时，需对一个角度观测多个测回，应根据测回数n ，以180?/n 的差值，安置水平度盘读数。例如，当测回数n =2 时，第一测回的起始方向读数可安置在略大于0?处；第二测回的起始方向读数可安置在略大于（180?/2）=90?处。各测回角值互差如果不超过±40″（对于DJ 6 型），取各测回角值的平均值作为最后角值，记入表3-1相应栏内。 ( 21 )(2 1=+=R L βββ=)测回法观测水平角观测程序：盘左瞄准J ，读数j 左瞄准K ，读数k 左盘右瞄准K ，读数k 右瞄准J ，读数j 右 β左=k 左-j 左 β右=k 右-j 右

接触角原理概述

实验项目：用接触角测量仪测量材料表面的接触角一．实验目的： 1．认识和掌握接触角测量仪测量材料表面的接触角的基本原理 2．熟悉接触角测量仪JC2000D1的操作技术二．实验容： 1．掌握JC2000D1型接触角测量仪的工作原理和操作步骤 2．测量几种材料的表面接触角三．实验仪器，设备及材料设备JC2000D1型接触角测量仪，蒸馏水，解玻片，食盐水，样品木板几个四．基本原理概述 1．接触角定义及应用当液滴自由地处于不受力场影响的空间时，由于界面力的存在而呈圆球状。但是，当液滴与固体平面接触时，其最终形状取决于液滴部的聚力和液滴与固体间的粘附力的相对大小。当一液滴放置在固体平面上时，液滴能自动地在固体表面铺展开来，或以与固体表面成一定接触角的液滴存在，接触角通俗地说，就是液滴在固体表面自然形成的半圆形态相对于固体平面的外切线，如图1所示。接触角的应用非常广泛，甚至可以说涉及到身边的每个细节，我们希望汽车玻璃上不沾雨水，但反之我们希望汽车钢板上的油漆永不脱落。其他比如农药和蔬菜叶面；涂料和外墙面，绝缘材料，纳米材料表面化改性等等，从教学科研工农业生产到日常生活。图1 接触角假定不同的界面间力可用作用在界面方向的界面力来表示，则当液滴在固体平面上处于平衡位置时，这些界面力在水平方向上的分力之和应等于零，即 (1) 式中、、分别为固-气、液-气和固-液界面力；为液体与固体间的界面和液体表面的切线所夹（包含液体）的角度，称为接触角（contact angle），在之间。接触角是反应物质与液体润湿性关系

的重要尺度，可作为润湿与不润湿的界限，时可润湿，时不润湿。 2．润湿润湿(wetting)的热力学定义是，若固体与液体接触后体系（固体和液体）的自由能G降低，称为润湿。自由能降低的多少称为润湿度，用来表示。润湿可分为三类：粘附润湿（adhesional wetting）、铺展润湿（spreading wetting）和浸湿（immersional wetting）。可从图2看出。图2 三类润湿（1）粘附润湿如果原有的1固面和1液面消失，形成1固-液界面，则此过程的为：（2）（2）铺展润湿当一液滴在1固面上铺展时，原有的1固面和一液滴（面积可忽略不计）均消失，形成1液面和1固－液界面，则此过程的为：（3）（3）浸湿当1固面浸入液体中时，原有的1固面消失，形成1固－液界面，则此过程的为：（4）对上述三类润湿，和无法测定，如何求？分别讨论如下：（1）粘附润湿

配电室试验报告记录

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连接器接触电阻检验

连接器接触电阻检验在显微镜下观察连接器接触件的表面，尽管镀金层十分光滑，则仍能观察到5-10微米的凸起部分。会看到插合的一对接触件的接触，并不整个接触面的接触，而是散布在接触面上一些点的接触。实际接触面必然小于理论接触面。根据表面光滑程度及接触压力大小，两者差距有的可达几千倍。实际接触面可分为两部分；一是真正金属与金属直接接触部分。即金属间无过渡电阻的接触微点，亦称接触斑点，它是由接触压力或热作用破坏界面膜后形成的。部分约占实际接触面积的5-10%。二是通过接触界面污染薄膜后相互接触的部分。因为任何金属都有返回原氧化物状态的倾向。实际上，在大气中不存在真正洁净的金属表面，即使很洁净的金属表面，一旦暴露在大气中，便会很快生成几微米的初期氧化膜层。例如铜只要2-3分钟，镍约30分钟，铝仅需2-3秒钟，其表面便可形成厚度约2微米的氧化膜层。即使特别稳定的贵金属金，由于它的表面能较高，其表面也会形成一层有机气体吸附膜。此外，大气中的尘埃等也会在接触件表面形成沉积膜。因而，从微观分析任何接触面都是一个污染面。综上所述，真正接触电阻应由以下几部分组成； 1) 集中电阻电流通过实际接触面时，由于电流线收缩（或称集中）显示出来的电阻。将其称为集中电阻或收缩电阻。 2) 膜层电阻由于接触表面膜层及其他污染物所构成的膜层电阻。从接触表面状态分析；表面污染膜可分为较坚实的薄膜层和较松散的杂质污染层。故确切地说，也可把膜层电阻称为界面电阻。 3) 导体电阻实际测量电连接器接触件的接触电阻时，都是在接点引出端进行的，故实际测得的接触电阻还包含接触表面以外接触件和引出导线本身的导体电阻。导体电阻主要取决于金属材料本身的导电性能，它与周围环境温度的关系可用温度系数来表征。为便于区分，将集中电阻加上膜层电阻称为真实接触电阻。而将实际测得包含有导体电阻的称为总接触电阻。在实际测量接触电阻时，常使用按开尔文电桥四端子法原理设计的接触电阻测试仪（毫欧计），其专用夹具夹在被测接触件端接部位两端，故实际测量的总接触电阻R由以下三部分组成，可由下式表示： R= RC + Rf + Rp,式中：RC—集中电阻；Rf—膜层电阻；Rp—导体电阻。接触电阻检验目的是确定电流流经接触件的接触表面的电触点时产生的电阻。如果有大电流通过高阻触点时，就可能产生过分的能量消耗，并使触点产生危险的过热现象。在很多应用中要求接触电阻低且稳定，以使触点上的电压降不致影响电路状况的精度。测量接触电阻除用毫欧计外,也可用伏-安计法,安培-电位计法。在连接微弱信号电路中，设定的测试数条件对接触电阻检测结果有一定影响。因为接触表面会附有氧化层，油污或其他污染物，两接触件表面会产生膜层电阻。由于膜层为不良导体，随膜层厚度增加，接触电阻会迅速增大。膜层在高的接触压力下会机械击穿，或在高电压、大电流下会发生电击穿。但对某些小型连接器设计的接触压力很小，工作电流电压仅为mA和mV级，膜层电阻不易被击穿，接触电阻增大可能影响电信号的传输。在GB5095“电子设备用机电元件基本试验规程及测量方法” 中的接触电阻测试方法之一，“接触电阻-毫伏法” 规定，为防止接触件上膜层被击穿，测试回路交流或直流的开路峰值电压应不大于20mV，交流或直流的测试中电流应不大于100mA。在GJB1217“电连接器试验方法” 中规定有“低电平接触电阻” 和“接触电阻” 两种试验方法。其中低电平接触电阻试验方法基本内容与上述GB5095中的接触电阻-毫伏法相同。目的是评定接触件在加上不改变物理的接触表面或不改变可能存在的不导电氧化薄膜的电压和电流条件下的接触电阻特性。所加开路试验电压不超过20mV，试验电流应限制在100mA。在这一电平下的性能足以表现在低电平电激励下的接触界面的性能。而接触电阻试验方法目的是测量通过规定电流的一对插合接触件两端或接触件与测

接触电阻的多种测量方法

接触电阻的多种测量方法接触电阻就是电流流过闭合的接触点对时的电阻。这类测量是在诸如连接器、继电器和开关等元件上进行的。接触电阻一般非常小其范围在微欧姆到几个欧姆之间。根据器件的类型和应用的情况，测量的方法可能会有所不同。ASTM 的方法B539 测量电气连接的接触电阻和MIL-STD-1344 的方法3002 低信号电平接触电阻是通常用于测量接触电阻的两种方法。通常，一些基本的原则都采用开尔文四线法进行接触电阻的测量。测量方法图4-42 说明用来测试一个接点的接触电阻的基本配置。使用具有四端测量能力的欧姆计，以避免在测量结果中计入引线电阻。将电流源的端子接到该接点对的两端。取样(Sense)端子则要连到距离该接点两端电压降最近的地方。其目的是避免在测量结果中计入测试引线和体积电阻(bulk resistance)产生的电压降。体积电阻就是假定该接点为一块具有相同几何尺寸的金属实体，而使其实际接触区域的电阻为零时，整个接点所具有的电阻，设计成只有两条引线的器件有的时候很难进行四线连接。器件的形式决定如何对其进行连接。一般，应当尽可能按照其正常使用的状态来进行测试。在样品上放置电压探头时不应当使其对样品的机械连接产生影响。例如，焊接探头可能会使接点发生不希望的变化。然而，在某些情况下，焊接可能是不可避免的。被测接点上的每个连接点都可能产生热电动势。然而，这种热电动势可以用电流反向或偏置补偿的方法来补偿。干电路(Dry Circuit)测试通常，测试接点电阻的目的是确定接触点氧化或其它表面薄膜积累是否增加了被测器件的电阻。即使在极短的时间内器件两端的电压过高，也会破坏这种

接触角的测定实验报告

液-固界面接触角的测量实验报告一、实验目的 1. 了解液体在固体表面的润湿过程以及接触角的含义与应用。 2. 掌握用JC2000C1静滴接触角/界面张力测量仪测定接触角和表面张力的方法。二、实验原理润湿是自然界和生产过程中常见的现象。通常将固-气界面被固-液界面所取代的过程称为润湿。将液体滴在固体表面上，由于性质不同，有的会铺展开来，有的则粘附在表面上成为平凸透镜状，这种现象称为润湿作用。前者称为铺展润湿，后者称为粘附润湿。如水滴在干净玻璃板上可以产生铺展润湿。如果液体不粘附而保持椭球状，则称为不润湿。如汞滴到玻璃板上或水滴到防水布上的情况。此外，如果是能被液体润湿的固体完全浸入液体之中，则称为浸湿。上述各种类型示于图1。图1 各种类型的润湿当液体与固体接触后，体系的自由能降低。因此，液体在固体上润湿程度的大小可用这一过程自由能降低的多少来衡量。在恒温恒压下，当一液滴放置在固体平面上时，液滴能自动地在固体表面铺展开来，或以与固体表面成一定接触角的液滴存在，如图2所示。

图2 接触角假定不同的界面间力可用作用在界面方向的界面张力来表示，则当液滴在固体平面上处于平衡位置时，这些界面张力在水平方向上的分力之和应等于零，这个平衡关系就是著名的Young方程，即 γSG- γSL= γLG·cosθ(1) 式中γSG，γLG，γSL分别为固-气、液-气和固-液界面张力；θ是在固、气、液三相交界处，自固体界面经液体内部到气液界面的夹角，称为接触角，在0o-180o 之间。接触角是反应物质与液体润湿性关系的重要尺度。在恒温恒压下，粘附润湿、铺展润湿过程发生的热力学条件分别是：粘附润湿W a=γSG - γSL + γLG≥0 (2) 铺展润湿S=γSG-γSL-γLG≥0 (3) 式中W a，S分别为粘附润湿、铺展润湿过程的粘附功、铺展系数。若将(1)式代入公式(2)、(3)，得到下面结果： W a=γSG+γLG－γSL=γLG(1+cosθ) (4) S=γSG-γSL-γLG=γLG(cosθ-1) (5)以上方程说明，只要测定了液体的表面张力和接触角，便可以计算出粘附功、铺展系数，进而可以据此来判断各种润湿现象。还可以看到，接触角的数据也能作为判别润湿情况的依据。通常把θ＝90°作为润湿与否的界限，当θ

接触电阻测试研究

接触电阻测试研究摘要：本文介绍了接触电阻的定义、测试方法；另列举各类接插件和开关产品的接触电阻测试方法及要求，并对如何降低电气线路的接触电阻进行了阐述。关键词：接触电阻接插件开关 Abstract：The definition and methods of contact resistance on electrical contact materials was analysis in this paper. This article introduces the different contact resistance tests about electrical connectors and switches in detail. The methods which can be used to avoid electrical contact materials invalidation were summarized. Key words：Contact resistance Electrical connectors Switches 1 接触电阻定义人们通常希望电器接点在接触部位对电路的阻碍作用为零, 即接触电阻为零。然而大量实验表明, 电器接触部位的电阻或多或少地存在, 对电路的影响无法忽略。因此,研究电器的接触电阻,以减少对电路的影响变得非常重要。为方便起见, 首先定义触点的一些概念。 1）电器触点:继电器、交流接触器、开关、电机整流子,滑环均为电器接点的范畴。 2）接触电阻:两个接触元件在接触部位产生的电阻，例如接插件。此两类电阻都可用仪器测得。接触元件的工作可靠与否, 本质上就在于其接触部位的电阻稳定与否。在显微镜下观察连接器接触件的表面，尽管镀金层十分光滑，则仍能观察到5-10微米的凸起部分。会看到插合的一对接触件的接触，并不整个接触面的接触，而是散布在接触面上一些点的接触。实际接触面必然小于理论接触面。根据表面光滑程度及接触压力大小，两者差距有的可达几千倍。实际接触面可分为两部分；一是真正金属与金属直接接触部分。即金属间无过渡电阻的接触微点，亦称接触斑点，它是由接触压力或热作用破坏界面膜后形成的。部分约占实际接触面积的5-10%。二是通过接触界面污染薄膜后相互接触的部分。因为任何金属都有返回原氧化物状态的倾向。实际上，在大气中不存在真正洁净的金属表面，即使很洁净的金属表面，一旦暴露在大气中，便会很快生成几微米的初期氧化膜层。例如铜只要2-3分钟，镍约30分钟，铝仅需2-3秒钟，其表面便可形成厚度约2微米的氧化膜层。即使特别稳定的贵金属金，由于它的表面能较高，其表面也会形成一层有机气体吸附膜。此外，大气中的尘埃等也会在接触件表面形成沉积膜。因而，从微观分析任何接触面都是一个污染面。综上所述，真正接触电阻应由以下几部分组成； 1) 集中电阻（收缩电阻）电流通过实际接触面时，由于电流线收缩（或称集中）显示出来的电阻。将其称为集中电阻或收缩电阻。收缩电阻:接触元件,无论加工多么精致,从微观上看其表面总是凸凹不平的, 因此, 当两个接触元件彼此接触时, 其表面不可能完整地接触,真正接触的是个别区域, 其他区域并没有直接接触。即实际接触面积要比“视在”的接触面积小。在真正接触的区域中, 一些是金属对金属的接触, 称为“金属接触”; 另一些是靠覆盖在接触处的单分子薄膜通过孔道效应和穿透薄膜的金属桥导电的, 称为“半导体”接触或“膜”接触; 还有一些接触点覆盖着完全不导电的绝缘膜, 如氧化膜和硫化膜,不能导电,可称为“绝缘接触”。剩下的其它点因为表面不平, 完全没有接触, 不导电, 可称为“非接触点”。我们想象电流象磁力线一样也有电流线。当电流流过“金属接触”点时, 由于电流象水一样通过筛孔时受到收缩而产生阻力, 这种阻力称为收缩电阻。

接触电阻的测量方法

接触电阻的多种测量方法技术分类：测试与测量 | 2008-10-14 接触电阻就是电流流过闭合的接触点对时的电阻。这类测量是在诸如连接器、继电器和开关等元件上进行的。接触电阻一般非常小其范围在微欧姆到几个欧姆之间。根据器件的类型和应用的情况，测量的方法可能会有所不同。ASTM的方法B539 “测量电气连接的接触电阻”和MIL-STD-1344的方法3002“低信号电平接触电阻”是通常用于测量接触电阻的两种方法。通常，一些基本的原则都采用开尔文四线法进行接触电阻的测量。测量方法图4-42 说明用来测试一个接点的接触电阻的基本配置。使用具有四端测量能力的欧姆计，以避免在测量结果中计入引线电阻。将电流源的端子接到该接点对的两端。取样（Sense）端子则要连到距离该接点两端电压降最近的地方。其目的是避免在测量结果中计入测试引线和体积电阻（bulk resistance）产生的电压降。体积电阻就是假定该接点为一块具有相同几何尺寸的金属实体，而使其实际接触区域的电阻为零时，整个接点所具有的电阻，设计成只有两条引线的器件有的时候很难进行四线连接。器件的形式决定如何对其进行连接。一般，应当尽可能按照其正常使用的状态来进行测试。在样品上放置电压探头时不应当使其对样品的机械连接产生影响。例如，焊接探头可能会使接点发生不希望的变化。然而，在某些情况下，焊接可能是不可避免的。被测接点上的每个连接点都可能产生热电动势。然而，这种热电动势可以用电流反向或偏置补偿的方法来补偿。

干电路（Dry Circuit）测试通常，测试接点电阻的目的是确定接触点氧化或其它表面薄膜积累是否增加了被测器件的电阻。即使在极短的时间内器件两端的电压过高，也会破坏这种氧化层或薄膜，从而破坏测试的有效性。击穿薄膜所需要的电压电平通常在30mV到100mV的范围内。在测试时流过接点的电流过大也能使接触区域发生细微的物理变化。电流产生的热量能够使接触点及其周围区域变软或熔解。结果，接点面积增大并导致其电阻降低。为了避免这类问题，通常采用干电路的方法来进行接点电阻测试。干电路就是将其电压和电流限制到不能引起接触结点的物理和电学状态发生变化电平的电路。这就意味着其开路电压为20mV或更低，短路电流为100mA或更低。由于所使用的测试电流很低，所以就需要非常灵敏的电压表来测量这种通常在微伏范围的电压降。由于其它的测试方法可能会引起接点发生物理或电学的变化，所以对器件的干电路测量应当在进行其它的电学测试之前进行。使用微欧姆计或数字多用表图4-42示出使用Keithley 580型微欧姆计、2010型数字多用表或2750型数字多用表数据采集系统进行四线接触电阻测量的基本配置情况。这些仪器能够采用偏置补偿模式自动补偿取样电路中的热电势偏置，并且还具有内置的干电路测量能力。对于大多数的应用来说，微欧姆计或数字多用表足以用来进行接触电阻的测量工作。如果短路电流或者被测电阻值比微欧姆计或数字多用表的技术指标小得很多，则必须使用纳伏表加精密电流源的组合来进行。使用纳伏表和电流源图4-43示出使用Keithley 2182A型纳伏表和2400系列数字源表仪器进行接触电阻测量的测试配置情况。

接触角的测量

液-固界面接触角的测量一、实验目的 1. 了解液体在固体表面的润湿过程以及接触角的含义与应用。 2. 掌握用JC2000C1静滴接触角/界面张力测量仪测定接触角和表面张力的方法。二、实验原理润湿是自然界和生产过程中常见的现象。通常将固-气界面被固-液界面所取代的过程称为润湿。将液体滴在固体表面上，由于性质不同，有的会铺展开来，有的则粘附在表面上成为平凸透镜状，这种现象称为润湿作用。前者称为铺展润湿，后者称为粘附润湿。如水滴在干净玻璃板上可以产生铺展润湿。如果液体不粘附而保持椭球状，则称为不润湿。如汞滴到玻璃板上或水滴到防水布上的情况。此外，如果是能被液体润湿的固体完全浸入液体之中，则称为浸湿。上述各种类型示于图1。图1 各种类型的润湿当液体与固体接触后，体系的自由能降低。因此，液体在固体上润湿程度的大小可用这一过程自由能降低的多少来衡量。在恒温恒压下，当一液滴放置在固体平面上时，液滴能自动地在固体表面铺展开来，或以与固体表面成一定接触角的液滴存在，如图2所示。图2 接触角假定不同的界面间力可用作用在界面方向的界面张力来表示，则当液滴在固体平面上处于平衡位置时，这些界面张力在水平方向上的分力之和应等于零，这个平衡关系就是著名的Young方程，即 γSG- γSL= γLG·cosθ(1)

式中γSG，γLG，γSL分别为固-气、液-气和固-液界面张力；θ是在固、气、液三相交界处，自固体界面经液体内部到气液界面的夹角，称为接触角，在0o-180o之间。接触角是反应物质与液体润湿性关系的重要尺度。在恒温恒压下，粘附润湿、铺展润湿过程发生的热力学条件分别是：粘附润湿W a=γSG - γSL + γLG≥0 (2) 铺展润湿S=γSG-γSL-γLG≥0 (3) 式中W a，S分别为粘附润湿、铺展润湿过程的粘附功、铺展系数。若将(1)式代入公式(2)、(3)，得到下面结果： W a=γSG+γLG－γSL=γLG(1+cosθ) (4) S=γSG-γSL-γLG=γLG(cosθ-1) (5)以上方程说明，只要测定了液体的表面张力和接触角，便可以计算出粘附功、铺展系数，进而可以据此来判断各种润湿现象。还可以看到，接触角的数据也能作为判别润湿情况的依据。通常把θ＝90°作为润湿与否的界限，当θ＞90°，称为不润湿，当θ＜90°时，称为润湿，θ越小润湿性能越好；当θ角等于零时，液体在固体表面上铺展，固体被完全润湿。接触角是表征液体在固体表面润湿性的重要参数之一，由它可了解液体在一定固体表面的润湿程度。接触角测定在矿物浮选、注水采油、洗涤、印染、焊接等方面有广泛的应用。决定和影响润湿作用和接触角的因素很多。如，固体和液体的性质及杂质、添加物的影响，固体表面的粗糙程度、不均匀性的影响，表面污染等。原则上说，极性固体易为极性液体所润湿，而非极性固体易为非极性液体所润湿。玻璃是一种极性固体，故易为水所润湿。对于一定的固体表面，在液相中加入表面活性物质常可改善润湿性质，并且随着液体和固体表面接触时间的延长，接触角有逐渐变小趋于定值的趋势，这是由于表面活性物质在各界面上吸附的结果。接触角的测定方法很多，根据直接测定的物理量分为四大类：角度测量法、长度测量法、力测量法，透射测量法。其中，液滴角度测量法是最常用的，也是最直截了当的一类方法。它是在平整的固体表面上滴一滴小液滴，直接测量接触角的大小。为此，可用低倍显微镜中装有的量角器测量，也可将液滴图像投影到屏幕上或拍摄图像再用量角器测量，这类方法都无法避免人为作切线的误差。本实验所用的仪器JC2000C1静滴接触角/界面张力测量仪就可采取量角法和量高法这两种方法进行接触角的测定。三、仪器与药品仪器：JC2000C1静滴接触角/界面张力测量仪，微量注射器，容量瓶，镊子，玻璃载片，涤纶薄片，聚乙烯片，金属片（不锈钢、铜等）。试剂：蒸馏水，无水乙醇，十二烷基苯磺酸钠（或十二烷基硫酸钠）