在超声波喷涂工艺中，液体在基材表面的铺展效果直接影响喷涂质量，而这与基材的表面张力密切相关。表面张力决定了液体在基材上的润湿性和附着性，进而影响液膜的均匀性和喷涂效果。因此，准确测量基材的表面张力对于优化喷涂工艺至关重要。
基材表面张力的重要性
在喷涂过程中，如果基材表面张力过高，喷涂液体可能会形成不规则的液滴，难以在表面均匀铺展；而如果基材表面张力过低，液体会迅速收缩成水珠状，导致无法形成完整的液膜，从而影响最终的喷涂效果。因此，在选择喷涂液体和基材前，了解基材的表面张力是确保工艺顺利进行的关键。
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如何测量基材表面张力
达因液（Dyne Test Solution）是一种常用的快速测量基材表面张力的方法。达因液由不同表面张力的溶液组成，如30达因/cm、40达因/cm等，可以直接评估材料的表面润湿性。
测试步骤：
- 选择达因液：从低到高依次选择不同表面张力的达因液。
- 涂抹在基材表面：用达因笔或棉签蘸取少量达因液，在基材表面轻轻划一条线。
- 观察液体形态：如果液体线条保持完整且不收缩，表明基材表面张力高于所用达因液的张力值；如果液体收缩，则说明基材表面张力低于达因液的张力值。
- 逐步调整达因液：更换较低表面张力的达因液，重复测试，直至液体不再收缩。此时，液体的表面张力接近基材的表面张力。
基材表面张力对喷涂的影响
喷涂过程中，基材表面张力应略高于喷涂液体的表面张力，以确保液体能够在表面均匀铺展。通常建议基材表面张力比液体表面张力高3-10达因/cm。
当基材表面张力略高于喷涂液体的表面张力时，液体可以在表面平滑铺展，从而形成均匀的涂层。然而，如果表面张力差距过小，液体可能会收缩成水珠状，难以形成连续的薄膜；而如果差距过大，则可能导致液体过度扩散，使涂层过薄或边缘模糊，影响喷涂效果。
基材与液体表面张力匹配建议
| 液体表面张力（达因/cm） | 基材表面张力（建议值，达因/cm） |
|---|---|
| 20 | 23-30 |
| 30 | 33-40 |
| 40 | 43-50 |
| 50 | 53-60 |
| 60 | 63-70 |
| 70 | 73-80 |
| 80 | 83-90 |
在喷涂实际操作中，若基材表面张力不足，可以通过等离子处理、火焰处理或化学处理来提升基材的表面能，从而改善液体的附着性。
张力单位的换算
张力的常用单位有 达因/厘米 (dyne/cm) 和 毫牛/米 (mN/m)。这两个单位之间有如下关系：
1 达因/厘米 (dyne/cm) = 1 毫牛/米 (mN/m)
也就是说，1 dyne/cm 等于 1 mN/m。这两个单位在实际应用中可以互换使用，常用于描述液体表面张力和基材表面能的测量。
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总结
基材的表面张力测量对喷涂工艺至关重要。通过合理匹配基材和液体的表面张力，可以显著提高喷涂效果，减少缺陷和返工成本。无论是通过达因液测试法、接触角测量法还是使用表面张力仪，选择合适的测量方法都能帮助提升喷涂工艺的整体质量。