碳纖維復(fù)合材料zhuo越的力學(xué)性能，不僅依賴于碳纖維本身的高強(qiáng)度，更取決于應(yīng)力能否通過界面有效地從樹脂傳遞到纖維上。未經(jīng)處理的單絲碳纖維表面化學(xué)惰性高、表面能低，呈現(xiàn)出典型的疏水特性，這嚴(yán)重阻礙了樹脂的浸潤與粘附，導(dǎo)致界面成為最薄弱的環(huán)節(jié)。

因此，對(duì)單絲碳纖維進(jìn)行表面改性（如上漿、等離子體處理等）以提升其親水性，已成為制備高性能復(fù)合材料的必經(jīng)工序。然而，如何精準(zhǔn)評(píng)估直徑僅5-7微米的單根纖維的親疏水變化，是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。

對(duì)單絲碳纖維進(jìn)行接觸角測量，遠(yuǎn)非常規(guī)平板測試可比，其主要難點(diǎn)在于：

樣品尺度微?。?/span> 纖維直徑遠(yuǎn)小于常規(guī)液滴，基底效應(yīng)顯著，需要極微小的液滴。

定位與對(duì)焦困難： 需要在顯微鏡下精準(zhǔn)定位單根纖維并保持清晰對(duì)焦。

液滴沉積穩(wěn)定性： 在微米級(jí)的纖維上形成穩(wěn)定、對(duì)稱的液滴，對(duì)儀器精度要求ji高。

北斗接觸角測量儀通過一系列專有技術(shù)，wan美應(yīng)對(duì)了上述挑戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)單絲碳纖維的重復(fù)性、高精度測量。

北斗接觸角測量儀核心技術(shù)特點(diǎn)：

超精密微量注射系統(tǒng)： 能夠產(chǎn)生并控制納升（nL）甚至皮升（pL）級(jí)別的超微液滴，確保液滴尺寸與單絲纖維直徑相匹配，形成穩(wěn)定的懸掛液滴，而非鋪展在基底上，從而獲得真實(shí)的纖維-液體接觸角。

高倍率遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)： 配備高分辨率鏡頭和精密的景深控制，能夠清晰捕捉單根纖維的輪廓以及其上微小液滴的完整形態(tài)，為精準(zhǔn)計(jì)算提供高質(zhì)量圖像基礎(chǔ)。

專用纖維夾具與樣品臺(tái)： 設(shè)計(jì)有專門用于固定和繃緊單絲或纖維束的夾具，避免測試過程中纖維晃動(dòng)，確保測量的穩(wěn)定與準(zhǔn)確。

先進(jìn)的Young-Laplace方程擬合算法： 針對(duì)微小液滴的顯著表面張力效應(yīng)，采用專業(yè)的擬合算法，即使液滴因纖維尺度而變形，也能計(jì)算出zui/接近真實(shí)值的接觸角數(shù)據(jù)。

在追求“斤斤計(jì)較"的高性能復(fù)合材料領(lǐng)域，對(duì)微觀界面的理解與控制能力，直接決定了產(chǎn)品的天花板。北斗接觸角測量儀成功地將單絲碳纖維的親疏水性這一關(guān)鍵屬性，從模糊的定性描述轉(zhuǎn)化為精確的定量數(shù)據(jù)，成為了連接材料表面化學(xué)與宏觀力學(xué)性能的重要橋梁。