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润湿角是表征金属熔体与固体表面之间的润湿性能好坏最直观可靠的方法。金属熔体与固体表面之间的润湿性能在材料学、材料加工学、冶金学,尤其是材料焊接和复合材料制备等方面有着十分重要的意义,润湿性能的好坏与复合材料制备的可能性及最终制备的复合材料的使用性能有着很大联系。在测量润湿角的众多方法之中,座滴法因其操作简单、观察直观而得到最广泛的应用。本文基于座滴法的基本原理,对润湿角测的装置的主体系统(保温系统、加热系统、真空系统)和辅助系统(水冷系统、图像采集系统及物料输送系统)进行了设计、计算和验证;安装并调试了润湿角测定装置,确定了该装置的操作规程;利用该装置测定了铝及铝硅合金(硅含量分别为3、6、9和12wt.%)与碳化硅陶瓷基板间的润湿性能,得到如下结果:(1)设计的润湿角测定装置能够进行铝基熔体的润湿角测定。该装置以冷壁真空电阻炉为主体,工作温度最高为1000℃,极限真空度为1×10-3pa。(2)采用传统座滴法测量铝及铝硅合金与碳化硅陶瓷之间润湿性能的结果表明:润湿铺展过程分为三个阶段,即前期的氧化铝膜破除阶段,.中期的液滴快速铺展阶段,后期的相对缓慢铺展阶段。当温度为740℃时,测量得到的初始润湿角在1350-140°之间;在保温35min后,润湿角降至90~95°。(3)采用改良座滴法测量铝及铝硅合金与碳化硅之间润湿性能的结果表明:润湿铺展过程改为两个阶段,即前期的快速铺展阶段和后期相对缓慢铺展阶段。740℃时测量得到的初始润湿角在120。-130。之间,初始润湿角比传统座滴法的测量结果普遍要小10°左右。(4)由改良座滴法测得的数据结果可见:随着铝硅合金中硅含量的增加,测得的铝硅合金与碳化硅基板的初始润湿角存在减小趋势;但在随后的铺展过程中硅含量较高的铝硅合金的铺展速度相对较慢。(5)采用改良座滴法测量的铝及铝硅合金与氧化前后的碳化硅基板之间的润湿结果显示:初始润湿角受碳化硅基板氧化与否的影响不大,但氧化后的碳化硅基板与铝及其合金的润湿能力更强,表现为氧化后的润湿角小于氧化前的润湿角,且液滴在氧化后的碳化硅基板上的铺展速度相对较快。