北斗科研型接触角测量仪正式交付天津理工大学 赋能粉体材料科研

2026-03-26 09:03:21

近日，北斗仪器自主研发的科研型接触角测量仪完成现场安装、调试及验收全流程工作，正式交付天津理工大学新能源材料与低碳技术研究院。该仪器将专门应用于粉体材料压片后的水滴角测试，为该校纳米多孔功能材料、新能源粉体材料等领域的科研工作提供高精度、智能化技术支撑，助力校企协同推动国产科研仪器应用与材料科学领域的创新突破。此次交付既是北斗仪器在高校科研领域的重要实践成果，也是国产高端科研仪器赋能高等教育与基础科研、突破技术壁垒的具体体现。

天津理工大学作为天津市重点建设高校，在材料科学与工程领域深耕多年，形成“一体两翼”的学科发展架构。其中，新能源材料与低碳技术研究院依托天津市先进多孔功能材料重点实验室，聚焦纳米多孔功能材料、新能源材料等前沿研究方向，组建高水平科研团队，拥有多项省部级科研平台及大型精密仪器，在粉体材料制备、改性及性能表征领域开展系统性研究，相关成果广泛应用于催化、能源、吸附分离等多个领域。粉体材料作为现代材料科学的重要分支，其表面润湿性直接影响材料的分散性、流动性及界面反应活性等关键性能，水滴角作为衡量固体表面润湿性的核心指标，是评估粉体材料亲疏水特性、优化材料制备工艺的重要依据，对推动粉体材料在新能源、生物医药、涂料等领域的产业化应用具有重要意义。

此前，天津理工大学科研团队在开展粉体材料相关研究过程中，面临传统测试设备精度不足、操作流程繁琐、适配性欠佳等问题。由于粉体材料形态不规则、多孔性较强，直接开展水滴角测试存在较大难度，行业内普遍采用压片法将粉体压制成致密片体后再进行测量，这对测试仪器的精度、稳定性及适配性提出了更高要求。经多方调研、对比论证及严格筛选，学校最终选定北斗科研型接触角测量仪，核心原因在于该仪器在粉体材料压片测试领域具备突出优势、过硬的产品品质及完善的技术服务体系，可精准匹配学校在纳米多孔粉体、新能源粉体等材料领域的科研需求。

本次交付的北斗科研型接触角测量仪（型号CA200）由北斗仪器自主研发生产，产地为广东东莞，是专为高校科研、企业研发场景设计的高精度光学测试仪器。该仪器机身采用航空铝材质，兼具轻便性与结构稳定性，仪器尺寸约为655mm（W）×180mm（L）×500mm（H），重量仅14KG，可灵活适配实验室各类摆放场景；同时配备220V 50-60Hz输入电源，功率仅10W，能耗较低且运行稳定，可满足高强度、连续性科研测试需求。仪器核心采用图像轮廓分析技术，集成光学、机械、电子及人工智能图像识别等多项先进技术，性能达到国际先进水平，可精准测量粉体压片样品的水滴角、润湿性能、表界面张力等关键参数，为科研人员提供全面、可靠的实验数据支撑。

在核心性能方面，北斗科研型接触角测量仪展现出卓越的高精度优势，其接触角测量范围覆盖0°＜θ＜180°，测量精度可达0.1°，分辨率达0.001°，可精准捕捉水滴在粉体压片表面的细微形态变化，有效规避人为操作误差，保障实验数据的客观性与重复性。针对粉体压片测试的特殊需求，该仪器配备专用样品台，标准尺寸为130×150mm，可根据样品规格进行定制，最大可放置200（W）×∞(L)×30(H)mm的样品；样品台采用航空铝材质，支持X、Y、Z三个方向的手动调节，行程分别为30mm、50mm、30mm，调节精度均为0.1mm，配合专业级XY水平仪，可实现整机与摄像头的精准水平校准，确保样品放置平整，保障测试结果的准确性。

在测试系统配置上，该仪器搭载日本SONY原装进口高速工业级芯片（Onsemi行曝光）相机，搭配0.7x-4.5x可调镜头，可高清捕捉液滴在粉体压片表面的动态变化过程；注射系统采用全自动控制模式，注液移动行程Y向40mm、Z向35mm，滴样控制移动精度达0.01mm，滴样速度可在0.01-25ul/s范围内调节，滴液精度高达0.01ul，配备500ul全自动液位实时检测微量进样器，以及10个0.5mm不锈钢针头和10个0.25mm超疏水针头，可根据粉体压片的亲疏水特性灵活更换，满足不同测试场景的使用需求。同时，仪器标配专用数据分析软件，支持多种标准测试方法，可自动完成基线拟合、接触角计算、数据统计及报表生成，还可实现表面自由能计算、动态接触角（前进角/后退角）测量等功能，功能全面、操作便捷，大幅提升科研测试效率。

针对粉体材料压片测试的技术难点，北斗科研型接触角测量仪进行了专项优化设计，可完美适配压片法测试需求。据了解，粉体材料压片需严格控制压制参数，确保片体孔隙率＜5%、表面平整度Ra<0.5μm，方可保障测试结果的准确性。该仪器通过高精度样品台调节与高清图像捕捉技术，可精准识别压片表面的细微缺陷，辅助科研人员优化压制压力、时间等关键参数；同时，仪器支持在恒温恒湿环境下开展测试，配合Young-Laplace拟合算法，可将接触角计算误差控制在±0.5°以内，有效解决传统仪器在粉体压片测试中存在的数据波动大、重复性差等问题。此外，该仪器兼容ASTM D 1173、ISO 1409等多项国际国内标准测试方法，确保实验数据具备通用性与可比性，为科研成果的转化与学术交流提供便利。

交付期间，北斗仪器技术团队全程跟进，严格按照学校科研需求，完成仪器的现场安装、调试及校准工作，并针对粉体材料压片水滴角测试的具体操作、仪器日常维护、数据处理等内容，为天津理工大学科研人员及实验人员开展专项培训，详细讲解仪器核心功能、操作流程、注意事项及常见故障排查方法，确保相关人员熟练掌握仪器使用技巧，快速开展科研测试工作。经多轮测试验证，该仪器各项性能指标均达到预设标准，水滴角测量精度、稳定性等关键参数完全满足学校科研需求，顺利通过验收。

天津理工大学新能源材料与低碳技术研究院相关负责人表示，北斗科研型接触角测量仪的投入使用，将有效填补学校在粉体材料表面润湿性高精度测试领域的设备空白，显著提升科研测试能力与工作效率。该仪器将主要应用于纳米多孔粉体、电子银粉、新能源电池正极粉体等材料的压片水滴角测试，助力科研团队深入研究粉体材料表面特性与界面作用机理，优化材料制备与改性工艺，为相关领域科研项目的开展提供有力支撑。同时，该仪器的引入将丰富学校实验教学资源，为材料科学与工程、化学工程等相关专业学生提供先进的实验平台，助力培养具备扎实专业技能与创新能力的高素质科研人才。

北斗仪器相关负责人表示，此次与天津理工大学的合作，是北斗仪器深耕高校科研领域、推动国产科研仪器国产化替代的重要举措。作为国内专注于表界面科学仪器研发、生产与销售的企业，北斗仪器始终坚持自主创新，聚焦科研与产业实际需求，持续优化产品性能、提升技术水平，其研发的接触角测量仪已广泛应用于全国多所高校、科研院所及企业，覆盖材料科学、化学化工、生物医药、新能源等多个领域。未来，北斗仪器将持续深化与高校、科研机构的合作，结合科研实际需求，研发更具针对性、更高性能的科研仪器，同时提供全方位技术服务，助力高校科研创新与人才培养，推动我国材料科学领域的技术进步与产业升级。

粉体材料作为新能源、新材料产业的核心基础材料，其性能优劣直接关系到相关产业的发展质量与核心竞争力。水滴角测试作为粉体材料表面性能表征的关键手段，对推动粉体材料的研发与产业化应用具有不可替代的作用。此次北斗科研型接触角测量仪交付天津理工大学，不仅为该校科研工作注入新的活力，也为国产科研仪器与高校科研的深度融合提供了良好示范。预计在该仪器的赋能下，天津理工大学科研团队将在粉体材料领域取得更多原创性、突破性科研成果，为我国新材料产业高质量发展贡献力量，同时推动国产高端科研仪器在高校科研领域的广泛应用，助力实现科技自立自强。

此次合作既是天津理工大学对国产科研仪器性能的充分肯定，也体现了该校作为重点高校支持民族产业发展、推动科技自立自强的社会责任感。未来，双方将以此次仪器交付为契机，进一步深化校企合作，围绕粉体材料测试技术、仪器优化升级等方面开展深度协同研究，实现优势互补、资源共享，共同推动科研成果转化与应用，为我国材料科学与工程领域的高质量发展注入新的动力。