離子液體電磁驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、室溫離子液體是新興的綠色環(huán)保材料，它完全由陰、陽(yáng)離子組成，具有液態(tài)溫度范圍廣、不易揮發(fā)、良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)光性等優(yōu)點(diǎn)，是微流控技術(shù)和光電子器件中良好的流體介質(zhì)。近年來(lái)，溫室離子液體在能源設(shè)備、光電子、微流控光器件等領(lǐng)域應(yīng)用蓬勃開展。離子液體的驅(qū)動(dòng)是微流控光學(xué)應(yīng)用中的一項(xiàng)新技術(shù)。本文提出了一種電磁驅(qū)動(dòng)離子液體的方法，無(wú)需機(jī)械移動(dòng)裝置，可雙向驅(qū)動(dòng)，穩(wěn)定性好。并且通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量出了電磁場(chǎng)對(duì)離子液體的驅(qū)動(dòng)速度并且與理論值相比較。
　　本文

2、首先概述了離子液體的特性以及在微流控光學(xué)方向的應(yīng)用。研究了離子液體的相關(guān)物理化學(xué)特性，如密度、熔點(diǎn)、粘度、電導(dǎo)率、折射率、光透過(guò)率等。已知的液體驅(qū)動(dòng)方式有表面張力驅(qū)動(dòng)，熱氣驅(qū)動(dòng)，光壓驅(qū)動(dòng)，磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)等。本文提出了一種利用安培力驅(qū)動(dòng)離子液體的方法。從微觀和宏觀方面，對(duì)直流穩(wěn)恒電磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下形成的液體壓強(qiáng)差和驅(qū)動(dòng)速度進(jìn)行了理論計(jì)算和分析。分析了壓強(qiáng)差與通道寬度在不同條件下的變化關(guān)系以及驅(qū)動(dòng)速率與通道寬度和高度之間的關(guān)系，結(jié)果表明這種驅(qū)動(dòng)方法產(chǎn)生

3、的壓強(qiáng)差與驅(qū)動(dòng)速率在幾伏的低壓下也能有較大的值。并且通過(guò)對(duì)驅(qū)動(dòng)速度公式的分析，得出了取得最大驅(qū)動(dòng)速度的流道高寬比。
　　在此基礎(chǔ)上，我們?cè)O(shè)計(jì)了回型槽和U型槽兩個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)量電磁場(chǎng)對(duì)離子液體的驅(qū)動(dòng)速度并且與理論值比較。結(jié)果表明，這種方法驅(qū)動(dòng)離子液體有如下特點(diǎn)：
　?。?）驅(qū)動(dòng)電壓較低；
　?。?）液體流速與驅(qū)動(dòng)電壓成線性關(guān)系；
　?。?）摩擦阻力對(duì)驅(qū)動(dòng)速度影響很大；
　?。?）氧化還原反應(yīng)和熱效應(yīng)會(huì)使驅(qū)動(dòng)速度明