北斗接触角测量仪实现单丝碳纤维亲疏水性定量分析

碳纤维复合材料zhuo越的力学性能，不仅依赖于碳纤维本身的高强度，更取决于应力能否通过界面有效地从树脂传递到纤维上。未经处理的单丝碳纤维表面化学惰性高、表面能低，呈现出典型的疏水特性，这严重阻碍了树脂的浸润与粘附，导致界面成为最薄弱的环节。

因此，对单丝碳纤维进行表面改性（如上浆、等离子体处理等）以提升其亲水性，已成为制备高性能复合材料的必经工序。然而，如何精准评估直径仅5-7微米的单根纤维的亲疏水变化，是一项具有挑战性的任务。

对单丝碳纤维进行接触角测量，远非常规平板测试可比，其主要难点在于：

样品尺度微小： 纤维直径远小于常规液滴，基底效应显著，需要极微小的液滴。

定位与对焦困难： 需要在显微镜下精准定位单根纤维并保持清晰对焦。

液滴沉积稳定性： 在微米级的纤维上形成稳定、对称的液滴，对仪器精度要求ji高。

北斗接触角测量仪通过一系列专有技术，wan美应对了上述挑战，实现了对单丝碳纤维的重复性、高精度测量。

北斗接触角测量仪核心技术特点：

超精密微量注射系统： 能够产生并控制纳升（nL）甚至皮升（pL）级别的超微液滴，确保液滴尺寸与单丝纤维直径相匹配，形成稳定的悬挂液滴，而非铺展在基底上，从而获得真实的纤维-液体接触角。

高倍率远心光学系统： 配备高分辨率镜头和精密的景深控制，能够清晰捕捉单根纤维的轮廓以及其上微小液滴的完整形态，为精准计算提供高质量图像基础。

专用纤维夹具与样品台： 设计有专门用于固定和绷紧单丝或纤维束的夹具，避免测试过程中纤维晃动，确保测量的稳定与准确。

先进的Young-Laplace方程拟合算法： 针对微小液滴的显著表面张力效应，采用专业的拟合算法，即使液滴因纤维尺度而变形，也能计算出zui/接近真实值的接触角数据。

在追求“斤斤计较"的高性能复合材料领域，对微观界面的理解与控制能力，直接决定了产品的天花板。北斗接触角测量仪成功地将单丝碳纤维的亲疏水性这一关键属性，从模糊的定性描述转化为精确的定量数据，成为了连接材料表面化学与宏观力学性能的重要桥梁。