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国家标准计划《纳米技术 纳米粉体接触角测量 Washburn动态压力法》由 TC279(全国纳米技术标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国科学院

主要起草单位 华东师范大学国家纳米科学中心常州瞻驰光电科技股份有限公司上海昌赟新能源科技有限公司

目录

基础信息

计划号
20255022-T-491
制修订
修订
项目周期
16个月
下达日期
2025-10-05
公示开始日期
2025-08-06
公示截止日期
2025-09-05
标准类别
方法
国际标准分类号
71.040.50
71 化工技术
71.040 分析化学
71.040.50 物理化学分析方法
归口单位
全国纳米技术标准化技术委员会
执行单位
全国纳米技术标准化技术委员会
主管部门
中国科学院

起草单位

目的意义

润湿性是纳米粉体材料的重要表面特征,主要由材料表面的化学构成及微观结构所决定,一般用液体在纳米粉体上的接触角参数来确定。

根据实际需要,可通过纳米材料的表面修饰以及表面微观结构构筑来改善液体对纳米粉体的润湿程度。

构筑润湿程度智能可控的纳米粉体表面,在芯片制造、航空航天、新能源、生物医药及基础工业等领域有重要意义,而如何准确表征液体对纳米粉体的润湿程度是粉体合成及应用领域最基础的问题之一。

在芯片制造领域,如何控制粉体材料的分散和流动行为是高端芯片制造面临的技术难题之一,这主要涉及分散介质对粉体材料的润湿程度。

在太阳能电池制造领域,光伏银浆是制造太阳能电池的核心原料,如何提升光伏银浆的导电性、抗折性、附着力、焊接拉力等是制造高品质太阳能电池的关键环节。

而光伏银浆中树脂粘接剂及溶剂对各种粉体材料(如银粉、玻璃粉等)的润湿程度是控制光伏银浆品质的关键因素之一。

在基础工业领域,无机粉体在涂料、油墨、橡胶、塑料等行业中具有广泛的应用。

在合成橡胶制品中添加白碳黑,除了能提高其强度和改善性能外,还能使制品美观透明。

在汽车轮胎的制作中,白碳黑在改善轮胎的耐磨性、提高轮胎的寿命等方面有独特的作用。

要使无机粉体在有机及高分子体系中充分发挥作用,必须让无机粉体在有机介质中充分分散并保持一定的稳定性。

为了达到这个目的,往往需要对无机粉体的表面进行改性,改性的无机粉体在有机体系中的流变性及稳定性可显著改善。

在复合材料中,无机物和有机物结合界面微观结构的改善,可显著增加复合材料的结合力、结合强度以及复合材料的力学性质和物理功能。

在市场上,凡是具有优良性能、具有充分竞争力的粉体产品都预先经过表面改性,而改性成功与否的重要指标是粉体表面润湿程度是否得到改善。

因此,制订纳米粉体表面润湿性测量标准不仅具有学术意义,更有重要的实用价值。

本标准修订意义在于:《纳米技术 纳米粉体接触角测量 Washburn动态压力法》(GB/T 36086-2018)颁布后,促进了相关仪器设备研发以及粉体产业向高端精细化发展。

随着纳米粉体合成及应用的迅猛发展,基于Washburn法表征液体对纳米粉体润湿程度的手段也不断丰富,除了GB/T 36086-2018标准中采用的Washburn动态压力法外,采用Washburn重量法、Washburn体积法的仪器设备也不断推出。

其中Washburn重量法在操作方法及结果重复性等方法更具优势,逐渐成为Washburn法的主流。

本标准修订后将增加Washburn重量法,这样能更充分发挥标准的技术规范和标杆引领作用,促进相关新兴产业的持续健康发展,引领相关传统产业向高端化、智能化、绿色化转型。

范围和主要技术内容

本标准规定了Washburn动态压力法和重量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。其它粉体材料的接触角测量可参照本标准。本标准2018年制订时主要基于粉体柱封闭体系Washburn压力变化原理,修订后新标准将增加基于粉体柱敞开体系Washburn质量变化原理。新标准将两种方法结合,可进一步完善粉体润湿性Washburn法检测标准体系。 主要技术内容包括范围、规范性引用文件、术语和定义、原理、仪器和材料、实验方法、检测报告等,并给出了Washburn动态压力法和重量法测量粉体接触角实例。