表面微觀結(jié)構(gòu)影響電潤濕特性的機(jī)理研究.pdf

1、表面潤濕性是固體表面的重要特征之一，在一定的外部激勵(lì)作用下會(huì)發(fā)生潤濕狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，從而導(dǎo)致表面物理特性的顯著變化，潤濕性轉(zhuǎn)變在微流體系統(tǒng)、可調(diào)透鏡及潤滑減阻等方面表現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。電潤濕作為一種能滿足實(shí)時(shí)性要求的潤濕性轉(zhuǎn)變外部激勵(lì)方式受到廣泛關(guān)注，為了解決由于介電層擊穿及接觸角飽和導(dǎo)致的潤濕性變化幅度不足問題，還需要從潤濕性轉(zhuǎn)變的影響因素和影響機(jī)理方面進(jìn)行研究。論文對表面微觀結(jié)構(gòu)及電潤濕工藝要素影響潤濕性轉(zhuǎn)變的規(guī)律和機(jī)理進(jìn)行了研究，主

2、要工作和結(jié)論包括以下幾個(gè)方面：
　　(1)表面微觀結(jié)構(gòu)影響潤濕性的理論研究。潤濕狀態(tài)轉(zhuǎn)變過程實(shí)質(zhì)上是克服不同潤濕狀態(tài)間能量位壘的過程，論文在吸收國內(nèi)外相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，對表面微觀結(jié)構(gòu)影響潤濕狀態(tài)轉(zhuǎn)變的物理機(jī)理進(jìn)行了研究，為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析提供了理論依據(jù)。
　　(2)電潤濕工藝要素影響接觸角變化的數(shù)值模擬。接觸角測量儀很難捕捉到電潤濕過程中接觸角的瞬時(shí)變化，為了揭示施加電壓后接觸角的變化過程，利用有限元仿真軟件Com

3、sol對不同電壓及介電層厚度下電潤濕的動(dòng)態(tài)過程進(jìn)行了數(shù)值模擬。初步的仿真結(jié)果表明，接觸角從三相接觸線處開始變化；液滴高度先升高再降低最后趨于穩(wěn)定，是一個(gè)波動(dòng)過程。研究工作為后續(xù)復(fù)雜表面電潤濕數(shù)值計(jì)算打下了基礎(chǔ)。
　　(3)不同表面特征條件下電潤濕行為的實(shí)驗(yàn)研究。制備了表面具有微米結(jié)構(gòu)、納米結(jié)構(gòu)及微納復(fù)合結(jié)構(gòu)的樣片進(jìn)行電潤濕實(shí)驗(yàn)，研究表面微觀結(jié)構(gòu)影響電潤濕性能的規(guī)律。結(jié)果表明：表面微觀結(jié)構(gòu)幾何特征影響潤濕性轉(zhuǎn)變；表面微納復(fù)合結(jié)構(gòu)提高