AI产业爆发短短数年中，金刚石/铜复合材料（热沉）被认为在AI器件热管理中拥有巨大潜力而被受到学界和产业界重点关注，但其从研发直至落地的过程却崎岖坎坷，其中最大的障碍就在于铜与金刚石不浸润。很多关于金刚石/铜复合材料的研究论文中都曾提到，“金刚石与液态铜的接触角即使在1400℃左右高温下仍非常高（130°以上），两相之间的界面结合强度非常弱”，此类表述中的“接触角”是材料界面结合的核心指标（接触角>90°即不浸润）。

高温接触角测试是业界筛选界面改性方案、优化制备工艺参数、预判复合材料导热性能等任务的常用解决方案，但它长期以来都存在一个巨大短板——只能进行“静态、终点、间接”测试，无法满足研究工作对“动态、过程、直观”的升级需求，比如首段引述的论文就只给出了某静态温度所对应的接触角，但对于温度变化相应对接触角造成的影响则是缺失的。直到天津中环电炉股份有限公司（中环电炉）通过自主“可视化”技术横向拓展，推出“可视化高温接触角测试仪”，它不仅极大加速了我国金刚石/铜复合材料产业化进程，更助力了陶瓷金属化、固态电池电解质界面、高熵合金开发等课题的探索和攻关，为研发人员提供了多维度参考数据，从而构建出可量化、可追溯、可验证的动力学模型。

可视化高温接触角测试仪（中环电炉）

功能

可实现高温高真空表界面性能测试，是研究高温下不同熔体与相应基体间的接触角变化规律的专用科研装置，可实现高温、高真空条件下材料的表界面性能测试。该仪器能够对低熔点材料在升、降温过程中的收缩、变形、熔化、润湿、铺展及凝固行为进行图像化、定量化表征。

应用

l 新型烧结助剂研发、筛选与优化

l 陶瓷/金属封装研究

l 新型合金/复合材料/玻璃/陶瓷

l 高温功能涂层研发

l 固废利用研究

小结

近年来中环电炉将包括“可视化”技术在内的多种前沿技术有机结合，分别从横向、纵向进行拓展，根据用户测试目的、目标材料的差别，推出多款热分析仪器，分别适用于大气/真空/惰性/有氧气氛环境，温度最高至2400℃，可为高校、科研院所和企业用户打开一直以来关着的那个“黑箱”。不止可视化高温接触角测试仪，长期以来配合客户进行产品开发，不断推出新品，有兴趣的朋友们不妨稍作了解：

1、可视化高温形变分析仪

可视化高温形变分析仪适用高分子、无机、金属等各类材料，采用光学非接触法测量材料烧结过程膨胀收缩。材料在变温过程中形状、尺寸及物态变化在线实时观测，并通过智能化数据采集与图像处理系统给出直观、准确的数据及图形报告，产品性能与国际同类产品相当，处于国内领先水平。可视化高温形变分析仪用于材料研发与制造，有助于精确制定材料烧结工艺或热处理工艺，提高产品质量，降低生产成本。

2、高温可视化原位试验机

高温可视化原位试验机，主要由智能加热系统、定制LED蓝光远心光源、高精密光学成像系统、材料力学试验机、图像处理系统等构成。可实现金属(特别是高温合金)、陶瓷、陶瓷纤维复合材料、耐火材料等高温固体材料的高温性能以及性能随温度变化的性能测试与评价。对高温材料的研制和高温服役构件的性能评价具有简单、快速、直观的效果。

3、焦耳热快烧炉系列

焦耳热快烧炉是一种多用途的新型快速超高温烧结设备。利用通电碳材料的焦耳加热形成高温场，获得超快升降温速率和超高烧结温度，可在数分钟内实现实现材料的快速合成和烧结，抑制低熔点组分的高温挥发，减少副反应或交叉扩散，抑制晶粒长大，并可制备复杂几何形状材料等。广泛适用于陶瓷材料、固态电解质、氧化物燃料电池材料、金属纳米催化材料、石墨烯及纳米材料、高熵合金及高熵化合物等领域。

4、高温水氧腐蚀测试系列

利用实验室测试方法，准确模拟涡轮发动机工作环境的高温、高水蒸气分压和水蒸气速度，针对材料的热腐蚀、水蒸气氧化腐蚀进行循环测试，以正确评估材料的热化学稳定性。该设备由进气控制系统、进液控制系统、均匀汽化装置、伴热管路及加热反应器等部分组成。主要适用于高温热障涂层、复合材料，合金等领域。

粉体圈启东