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微结构表面润湿模式转换的实验研究

袁润 , 李保家 , 周明 , 李健 , 叶霞 , 蔡兰

功能材料

采用等离子体刻蚀技术及表面硅烷化处理制备了一组硅基方柱阵列样品,测量了其表面与水的表观接触角,简要分析了表面微结构几何参数对润湿模式转换的影响,探讨了方柱阵列微结构表面发生润湿模式转换的原因.结果表明,微结构表面润湿模式转换受微结构几何参数的影响,原因是微结构几何参数的改变会引起表面上的液滴能量的变化,最终导致液滴的润湿状态发生变化.

关键词: 微结构表面 , 润湿模式转换 , 表观接触角 , 方柱阵列

铝合金表面各向异性A型条纹的疏水性

蒋雄 , 乔生儒 , 张程煜 , 石秀华 , 宋保维 , 胡海豹

材料导报

条纹表面不仅可用于物体表面的散热、疏水,还可用于各类航行体表面的减阻.在亲水性金属表面直接构造出疏水条纹表面的研究较少.采用电脑精雕工艺,在亲水性LY12铝合金表面加工了间距等于槽深、几何尺寸分别为0.15mm和0.2mm的单向平行A型条纹.条纹与其表面不规则粗糙结构共同构成了类荷叶表面的双重微结构.采用座滴法在光学显微镜下测试了条纹表面的疏水性.实验得出,淡水在间距为0.15mm的A型条纹表面的正/侧面表观接触角为111±2°/85±2°,相应地0.2mm△型条纹为133±2°/77±2°;盐水在间距为0.2mm的A型条纹表面的正/侧面表现接触角为139±2°/92士2°.解释了条纹表面液滴呈半椭球状,液滴的接触存在各向异性的现象.

关键词: 疏水性 , 各向异性 , 条纹 , 表观接触角

规则微观结构粗糙表面浸润性研究

吉肖 , 贾志海 , 蔡小舒

材料导报

制作了4组具有不同规则微观结构、粗糙度为1.2~2.0的粗糙表面,并测量了各个粗糙表面的表观接触角.而后将各组粗糙表面的接触角测量值与Wenzel模型预测值和Cassie模型预测值进行比较,分析了影响各个粗糙表面浸润特性的因素.发现孔状微观结构的粗糙表面与柱状微观结构的粗糙表面的浸润性有很大区别,不同的微观结构导致液体侵入微结构内部程度的不同是引起此区别的主要原因,进而针对这两种不同微观结构的粗糙表面提出了新的预测值计算公式.

关键词: 粗糙表面 , 浸润性 , 表观接触角

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