接触角测量仪在粉末材料表面亲疏水性能测试中的应用研究

  粉末材料的表面润湿性是影响其分散性、流动性和界面行为的关键参数。与传统块体材料不同，粉末材料具有比表面积大、形貌不规则等特点，使其润湿性测量面临特殊挑战。接触角测量仪作为表面润湿性表征的重要工具，通过科学合理的测试方法，可以实现对粉末材料亲疏水性能的准确评估。

一、主要测试方法

1、压片接触角法：

使用压片机在10-15MPa压力下制备平整试样

采用微量注射器在压片表面形成2-5μL液滴

通过高速相机捕获液滴图像

使用专业软件分析接触角

2、改进的Washburn法：

将粉末填充到特制样品管中

测量液体在粉末柱中的毛细上升速率

通过Washburn方程计算等效接触角

二、关键影响因素及控制措施

1、样品制备

压制压力优化：过高会导致颗粒破碎，过低则影响表面平整度

表面清洁处理：建议采用等离子清洗去除表面污染物

储存条件控制：测试前需在干燥器中平衡24小时

2、测试条件

环境温湿度：推荐23±1℃，50±5%RH

液滴体积控制：使用高精度注射泵（精度0.1μL）

平衡时间确定：通过预实验确定最佳平衡时间

三、应用案例分析

1、催化剂载体研究：某研究团队采用压片接触角法比较了不同Al2O3载体的润湿性，发现接触角从75°降至35°时，催化剂活性提高2倍以上。

2、药物粉末开发：通过系统测量不同辅料配方的接触角，成功将难溶性药物的溶出度从45%提升至85%。

  接触角测量仪是表征粉末材料亲疏水性能的有效工具。通过优化样品制备、严格控制测试条件，可以获得可靠的润湿性数据。接触角测量仪为粉末材料的表面改性、配方优化和工艺改进提供了重要的测试方法支持。随着技术的不断发展，接触角测量在粉末材料领域的应用前景将更加广阔。