汽車零部件清潔度檢測(cè)方法之接觸角法

　　精密儀表儀器的產(chǎn)品清潔度是一項(xiàng)重要的質(zhì)量指標(biāo)。對(duì)零部件清潔度具有嚴(yán)格要求的行業(yè)包括初的航空航天、到后來的半導(dǎo)體設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、醫(yī)療設(shè)備、通信設(shè)備等精密儀器儀表設(shè)備。

汽車零部件清潔度檢測(cè)表示清洗后在零件或產(chǎn)品一定表面上殘留的污物的量。清潔度一般分為零件清潔度和產(chǎn)品清潔度，產(chǎn)品是由各個(gè)零部件拼裝而成，所以產(chǎn)品清潔度和零件清潔度之間有著密切的關(guān)系。污染物的參數(shù)包括種類、形狀、尺寸、數(shù)量、重量等衡量指標(biāo)。每種產(chǎn)品注重的指標(biāo)也不一定相同，具體取決于各指標(biāo)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響程度和清潔度控制精度要求。

　　清潔度檢測(cè)方法目前一般有稱重法、目測(cè)法，熒光發(fā)光法、顆粒尺寸數(shù)量法、重量法、接觸角法，這篇文章具體介紹接觸角法的實(shí)際操作方法及流程，其余的方法之后會(huì)再詳細(xì)介紹。

　　接觸角法，就是液體在固體表面形成熱力學(xué)平衡時(shí)所持有的角。通過用蒸餾水計(jì)算相對(duì)于固體表面的接觸角值就可以相應(yīng)的描述出我們需要的這個(gè)固體的物理化學(xué)性質(zhì)。大多數(shù)情況下，由于污染物的存在，我們所測(cè)得的表面自由能值也會(huì)不一樣。特別是當(dāng)存在有機(jī)污染物時(shí)，這個(gè)現(xiàn)象就更為明顯。而這些污染物恰恰是我們想方設(shè)法將他清潔掉的。

　　對(duì)固體和液體之間形成的接觸角的測(cè)量，如果液滴可濕潤(rùn)表面，則接觸角小，反之液滴不能濕潤(rùn)表面，而在表面傾向于形成圓珠或氣泡，則接觸角大。接觸角大，表示表面被憎水性的污物(油/脂等)污染，反之，接觸角小，液滴破裂或攤薄，表示該表面清潔。即所謂的“水膜殘跡”原理。

那為何污染物能夠改變接觸角值呢?

　　其實(shí)原因很簡(jiǎn)單，那就是如果污染物的表面自由能與清潔的固體材料的表面自由能不一樣的話，接觸角值肯定也會(huì)不同。從物理化學(xué)學(xué)科來講，接觸角值是描述界面自由能性質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)，大多數(shù)的污染物相對(duì)而言，一定會(huì)與清潔固體材料有不同的化學(xué)性質(zhì)和不同表面自由能。

測(cè)試多大空間的接觸角值比較適中?

　　我們使用2微升左右的液滴滴于固體材料表面，分析液滴在固體材料表面所形成的接觸角值。而由于應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)榉治霰砻媲鍧嵍?，所以，我們必須分析多個(gè)點(diǎn)的接觸角值，方可以得出清潔度情況。我們建議的測(cè)試范圍為，測(cè)試被測(cè)固體材料表面3-10個(gè)點(diǎn)的接觸角值，然后分析其接觸角變化情況，用以確定是否符合清潔度要求。

接觸角法存在的缺點(diǎn)與局限性有哪些?

　　接觸角法存在一定的局限，因?yàn)檫@一方法受人為操作的因素影響很大，同時(shí)這種方法對(duì)非常輕小或分散的污物也不易識(shí)別。尤其是有些特殊材料(如PTFE塑料)就算是潔凈的，對(duì)大多數(shù)液體的接觸角也很大，從而形成障礙，無法準(zhǔn)確識(shí)別。所以接觸角法不適合對(duì)某些關(guān)鍵重要的表面清潔度測(cè)試。