超高溫高壓接觸角儀是用於在惡劣工況（溫度高達1600℃、壓力達數十兆帕）下原位測量液滴在固體表麵潤濕行為的科研設備，廣泛應用於冶金、陶瓷燒結、核能材料、地幔礦物及塗層研究。其通過精準控製環境與高分辨成像，揭示高溫熔體與基底間的界麵張力、鋪展動力學及反應機製。
超高溫高壓接觸角儀整機性能依賴於不同環境腔體、高穩定性光學係統與智能圖像分析模塊的高度集成。
一、超高溫高壓反應腔
采用雙層水冷不鏽鋼或鉬合金腔體，內襯高純氧化鋁/石墨隔熱層，可承受1600℃以上高溫與10–50MPa高壓；配備多路氣體接口（Ar、N?、H?等），支持惰性、還原或反應氣氛；腔壁集成多組熱電偶與壓力傳感器，配合PID算法實現±1℃溫控精度與壓力閉環調節，確保實驗可重複性。
二、精密液滴注入係統
高溫注射單元：由陶瓷或鎢製毛細管與步進電機驅動，可在高溫下精準推出0.5–10μL熔融金屬或熔鹽液滴；
防汙染設計：注射針獨立加熱至略高於熔點，防止凝固堵塞；部分機型支持雙液滴共注，研究液-液-固三相潤濕。
三、高分辨光學成像係統
長焦距遠心鏡頭+高速相機（≥1000fps）：透過石英觀察窗實時記錄液滴輪廓，即使在強熱輻射背景下仍可清晰成像；
紅外濾光與背光補償：有效抑製高溫發光幹擾，提升邊緣識別精度；
多角度觀測（可選）：側視+俯視雙相機同步采集，適用於非對稱鋪展分析。
四、智能圖像處理與分析軟件
內置Young-Laplace、CircleFit、Spline等多種算法，自動識別液滴輪廓並計算接觸角、液滴高度、基底直徑及表麵張力；支持動態潤濕過程視頻回放與時間序列分析，可導出CSV數據供COMSOL等仿真軟件調用。
五、安全與輔助係統
超壓泄放閥與爆破片：雙重機械保護，防止腔體過壓；
水冷與急停裝置：異常升溫時自動啟動冷卻並切斷電源；
遠程操控界麵：實驗人員可在屏蔽室外完成全部操作，保障人身安全。
