ICS 71.040.50 A 40 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 Nanotechnology-Determination of contact angles of nanopowders- Washburn dynamic pressure method 2018-10-01实施 2018-03-15发布 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T 36086—2018 目 次 前言 引言 IV 1 范围 规范性引用文件 2 3 术语和定义、符号 4 原理 5 仪器和材料 试验方法 测量不确定度的主要来源 8 测试报告 附录A（资料性附录） Washburn动态压力法测量粉体接触角示例· 附录B（资料性附录） 粉体接触角测试报告 参考文献 13 GB/T36086—2018 前言 本标准按照GB/T1.1—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 Ⅲ GB/T36086—2018 引言 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 GAG IV GB/T 36086—2018 纳米技术纳米粉体接触角测量 Washburn动态压力法 1范围 本标准规定了Washburn动态压力法测量纳米粉体接触角的方法。 本标准适用于液体与纳米粉体接触不发生化学反应、溶解或溶胀，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。凡是注日期的引用文件，仅注日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玻璃表面疏水污染物检测接触角测量法 GB/T30693—2014 塑料薄膜与水接触角的测量 3术语和定义、符号 3.1术语和定义 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 润湿 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 3.1.3 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 recedingangle 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 dynamic pressure method 通过测量液体渗人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 3.1.7 紧实度 degree of compactness 粉体被压紧的程度。 3.1.8 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 符号 本标准使用符号见表1。 表1符号表 符号 说明 单位 K △p-t关系图中经线性拟合得出的直线斜率 Pa 液体上升时样品管内封闭气体的压力变化 Pa" /s 接触角 (°) 前进角 () 后退角 (°) 1 液体上升的高度 cm 液体上升的时间 Yig 液体表面张力 N/m Y 固/液界面张力 N/m 固体表面张力 N/m 毛细管半径 nm 液体的黏度 Pa's c 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 nm B 与样品管封闭气体压力变化相对应粉体柱参数 Pa": m/N 4原理 4.1 接触角 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)]： g =Ysl +igcos6 ......(1) =0°时，表示液体对固体完全润湿，0=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 GB/T 36086—2018 说明： 固体表面张力； 2——固/液界面张力； 3——Y液体表面张力； 4- 0接触角； 5——液滴。 图1 接触角示意图 前进角和后退角见图2。 说明： 1- 0，前进角； 2- 液体流动方向； 3——液滴； 4—一针头； 5——0,后退角。 图2前进角（0.）和后退角（0,）示意图 4.2 Washburn动态压力法 4.2.1 试验装置 Washburn动态压力法试验装置图见图3。 3