潤(rùn)濕性是固體材料的重要特征之一,表征材料的表面物理化學(xué)性質(zhì),采用測(cè)量液滴在固體表面上的穩(wěn)態(tài)接觸角來(lái)衡量。通常認(rèn)為,穩(wěn)態(tài)接觸角大于150°的表面為超疏水表面。液滴在超疏水表面的碰撞被廣泛地應(yīng)用于自清潔、防結(jié)冰、防腐蝕、血液分析以及雨水徑流積蓄等方面,且受溫度、壓強(qiáng)、液體表面張力等諸多因素的影響。針對(duì)當(dāng)前研究現(xiàn)狀,本文通過在不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的微柱表面上修飾低表面能的納米顆粒來(lái)制備微結(jié)構(gòu)超疏水表面,并在這些表面上進(jìn)行液滴撞擊實(shí)驗(yàn),研究分析表面的具體微結(jié)構(gòu)對(duì)液滴碰撞動(dòng)力學(xué)的影響。研究表明,在液滴撞擊微結(jié)構(gòu)超疏水表面時(shí),表面的微結(jié)構(gòu)會(huì)增大液體與表面間的粘附力及液滴碰撞過程中的能量耗散。在此基礎(chǔ)上,對(duì)液滴撞擊微結(jié)構(gòu)超疏水表面的單次彈跳過程進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),液滴撞擊不同的微結(jié)構(gòu)表面后均會(huì)出現(xiàn)沉積、完全反彈和飛濺現(xiàn)象,但表面的微結(jié)構(gòu)會(huì)影響液滴發(fā)生完全反彈及飛濺現(xiàn)象的臨界速度。同時(shí),超疏水表面的微結(jié)構(gòu)可以改變液滴碰撞動(dòng)力學(xué)過程中的回縮過程,增大粘附能和粘性耗散,減小能量恢復(fù)系數(shù),并增大液滴的回縮時(shí)間。此外,在液滴的鋪展過程中,影響液滴最大鋪展系數(shù)和鋪展時(shí)間的關(guān)鍵因素在于撞擊速度,即慣性力主導(dǎo)了液滴在固體表面上的... 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 超疏水表面
        1.2.1 超疏水表面的機(jī)理
        1.2.2 超疏水表面的制備方法
    1.3 超疏水表面上液滴碰撞的研究
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 超疏水表面制備及表征
    2.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法與設(shè)計(jì)
    2.3 超疏水表面制備
        2.3.1 微納雙結(jié)構(gòu)超疏水表面制備
        2.3.2 納米單結(jié)構(gòu)表面超疏水表面制備
    2.4 微觀形貌表征
    2.5 潤(rùn)濕性表征
    2.6 本章小結(jié)
第三章 液滴與超疏水表面間的粘附力測(cè)試
    3.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
    3.2 液滴與超疏水表面間的粘附力測(cè)試
        3.2.1 測(cè)試原理
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)部分
    3.3 結(jié)果與討論
    3.4 本章小結(jié)
第四章 液滴撞擊超疏水表面
    4.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
    4.2 液滴撞擊實(shí)驗(yàn)
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 液滴碰撞現(xiàn)象
        4.3.2 液滴鋪展過程
        4.3.3 能量恢復(fù)系數(shù)
        4.3.4 接觸時(shí)間、鋪展時(shí)間和回縮時(shí)間
        4.3.5 多次彈跳過程
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 主要工作與結(jié)論
    5.2 未來(lái)展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果



本文編號(hào)：3026463