彭本利
,
兰忠
,
徐威
,
温荣福
,
白涛
,
马学虎
工程热物理学报
超疏水表面上液滴合并诱导液滴弹跳对强化含不凝气的蒸气冷凝具有重要的作用,但是,液滴合并诱导液滴弹跳现象的理论分析还不够完善,理论计算结果与实验值相差甚远.本文利用格子Boltzmann多相流模型模拟了液滴合并过程液滴的动态演化以及合并过程中液滴内部的速度场分布,分析了液滴合并过程中释放的表面自由能的分配情况.基于模拟结果,利用能量守恒的方法对超疏水表面液滴合并诱导液滴弹跳高度进行了理论分析,考察了表面黏附功、接触角滞后、空气阻力、液滴合并质心变化消耗的能量以及液滴自身黏性耗散的影响.结果显示理论计算值与实验值吻合良好.
关键词:
液滴合并
,
弹跳
,
LBM模拟
,
超疏水表面
李佳琦
,
苏悠悠
,
范利武
,
籍婷
,
王幻利
,
俞自涛
工程热物理学报
通过纳米颗粒沉积法在不锈钢球上制备了静态接触角大于160°的超疏水表面,并采用淬火法对该不锈钢球在过冷度为0℃～25℃的去离子水中的瞬态池沸腾传热过程进行了实验研究.结果表明,由于表面的超疏水特性,整个瞬态沸腾过程直至极低表面过热度时始终处于膜态沸腾状态.不锈钢球的冷却速率随着过冷度的增大而提高,其膜态沸腾的热流密度和平均努塞尔数也随着过冷度的增加而近似呈线性增长的趋势.对汽膜演化过程的可视化观察发现,在过冷度较大时蒸汽产生量减少,导致汽膜层扰动减弱、汽液相界面趋于平稳.
关键词:
超疏水表面
,
膜态沸腾
,
池沸腾
,
过冷度
,
淬火
郝婷婷
,
马学虎
,
兰忠
,
李楠
工程热物理学报
本文实验研究了完全超疏水脉动热管和蒸发段为超亲水,冷凝段和绝热段为超疏水的组合表面脉动热管的性能.超疏水表面自由能较低、滞后角小、液滴在表面容易移动.实验发现,与紫铜脉动热管汽液界面呈凹界面不同,超疏水表面汽液界面呈凸界面.组合表面脉动热管汽液界面的长度显著大于完全超疏水脉动热管.与紫铜脉动热管相比,组合脉动热管液弹脉动的振幅增加,而完全超疏水脉动热管蒸发段出现部分烧干,液弹脉动的振幅显著下降.
关键词:
脉动热管
,
超疏水
,
超亲水
,
液弹脉动
闫巧枝
,
吕恒志
,
刘东晓
机械工程材料
将纯铝片浸泡在弱碱性的金属盐溶液中,直接在纯铝片上原位生长出碱式碳酸锌薄膜,然后用硬脂酸无水乙醇溶液对该薄膜进行修饰,并对修饰前后薄膜的润湿性、微观形貌和化学成分进行了研究.结果表明:在铝片表面生成的碱式碳酸锌薄膜具有微纳米二元结构;该薄膜修饰前的接触角为0°,修饰后的接触角为163.1°,实现了由超亲水表面到超疏水表面的转变,这是因为吸附或接枝在薄膜表面上长的低表面能烷基长链改变了薄膜的润湿性.
关键词:
铝片
,
碱式碳酸锌
,
薄膜
,
修饰
,
超疏水表面
李杰
,
刘玉德
,
高东明
,
黄雅婷
,
张会臣
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2015.06.07
通过激光加工在铝合金表面构造出具有规则结构的微米级纹理结构,再利用5种有机硅烷试剂分别对该表面进行修饰改性,以期制备得到超疏水表面.采用三维形貌仪、扫描电镜、接触角测量仪等评价制备表面的形貌结构和润湿性.结果表明,试样表面的微米级纹理结构和自组装分子膜均对试样的润湿性具有重要影响;不同有机硅烷改性修饰微米级纹理结构后的表面对水接触角存在明显差异,最大接触角可达160°.制备的超疏水表面对不同pH值的水滴均呈现超疏水性,且在大气环境下具有较好的耐久性.
关键词:
铝合金
,
激光加工
,
自组装
,
接触角
,
超疏水表面
赵欢
,
吕晓璇
,
周圣文
,
方亮
,
王力
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.12.008
金属及其合金制品的腐蚀给人类带来巨大危害. 主要从金属表面超疏水的角度探究金属的防护,在介绍超疏水表面相关理论的基础上,详细综述了国内外金属基体超疏水表面的最新研究进展和应用,讨论了化学腐蚀法、激光毛化技术、喷涂法、电化学技术、水热法、等离子体处理技术、置换沉积法、溶液浸泡法、复合法等超疏水表面制备技术的研究进展,这些技术都在一定程度上实现了金属表面超疏水性能,接触角达到150 °以上,滚动角小于10 °. 除此之外,还介绍了超疏水表面在装饰金属材料、耐腐蚀、自清洁、防结冰、抗菌等方面的应用. 最后指出了金属基体超疏水表面制备在工业应用中存在的缺陷,并对今后的发展方向进行了展望.
关键词:
金属
,
超疏水表面
,
制备方法
,
腐蚀防护
潘光
,
黄桥高
,
胡海豹
,
刘占一
材料导报
润湿性是衡量超疏水表面疏水强弱的最重要特征之一,主要由表面化学组成和表面微观结构共同决定.简述了超疏水表面的润湿性理论,综述了超疏水表面的最新研究进展,包括制备方法、应用研究及理论分析,详细介绍了其在自清洁和减阻方面的应用,最后提出了现阶段超疏水表面研究所面临的问题,并展望了其诸多领域的发展前景.
关键词:
超疏水表面
,
润湿性
,
表面微观结构
,
接触角
,
自清洁
,
减阻
代学玉
,
杨武
,
郭昊
,
王琴琴
,
赵静卓
,
郑艳萍
,
赵菊玲
,
龙世佳
机械工程材料
将铜片置于硝酸银溶液中,通过电交换反应制备了银膜,然后用12-羟基硬脂酸（HSA）进行修饰,在铜表面成功制备了HSA修饰的银膜,并对其形貌、亲水性、亲油性及水接触角的稳定性进行了研究。结果表明：制备的银膜具有微纳米二元结构的树枝晶;经HSA修饰后的银膜具备超疏水性和超亲油性,在水、无水乙醇、丙酮和正己烷中具有良好的稳定性,在空气中放置较长时间后接触角基本保持不变。
关键词:
12-羟基硬脂酸(HSA)
,
超疏水表面
,
超亲油表面
,
电交换反应
,
银膜
包晓慧
,
明平美
,
毕向阳
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150456
采用电化学蚀刻方法在碳化硅颗粒增强复合材料(SiC/Al)表面构筑了微纳结构,重点分析了蚀刻电流密度和蚀刻时间等关键操作参数对所得表面微观形貌及润湿特性的影响.研究发现,较高电流密度(6 A/dm2)下刻蚀的SiC/Al复合材料表面可形成由微米级“粒状”结构和纳米级结构(颗粒状和波鳞状)复合而成的微-纳双层结构,且这种特殊结构不因后续刻蚀时间延长而改变;优化条件形成的SiC/Al复合材料刻蚀表面呈现出静态接触角高达160.7°、滚动角低至4°的超疏水特性.本研究结果说明SiC/Al复合材料可用于制备自清洁表面.
关键词:
超疏水表面
,
电化学蚀刻
,
SiC/Al复合材料
,
微纳复合结构
