李小磊
,
马晓雯
,
常允乐
,
张会臣
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.06.007
目的 降低微通道的流动阻力.方法 借助激光加工、自组装技术和化学涂覆技术,在Si基底上制备了3种不同润湿性的表面,通过组装获得具有不同润湿性壁面的微通道.采用微观粒子成像测速技术(μ-PIV),对构建的微通道单侧滑移流动和双侧滑移流动进行测试.结果 Si表面沉积自组装分子膜、微结构加工结合自组装分子膜沉积及构筑微结构后,进行纳米二氧化硅涂覆的接触角分别为114.6°、142.7°和155.4°.亲水壁面A与疏水壁面B、C和超疏水壁面D组成的微通道,B、C和D壁面的滑移速度分别为0.018、0.022、0.029 m/s.B-D通道的平均流速比B-C通道提高了0.85%,C-D通道的平均流速比C-C通道提高了5.25%.结论 疏水壁面处均存在较明显的滑移速度,且壁面疏水性越强,滑移速度越大.当两侧壁面均为疏水壁面时,一侧壁面疏水性的提高可以增加另一侧壁面疏水性对整体减阻效果的影响,但会迫使另一侧疏水壁面的滑移速度减小.流场中最大速度位置会偏向疏水性较强的一侧壁面,且两侧壁面润湿性的差距越大,其偏离距离越大.
关键词:
微通道
,
润湿性
,
疏水壁面
,
单侧速度滑移
,
双侧速度滑移
,
阻力
李小磊
,
张磊
,
马晓雯
,
张会臣
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.11.040
以硅为基底，采用反应离子刻蚀技术和自组装技术制备疏水/超疏水表面，测量各表面的静态接触角和滚动角，借助高速摄像系统分析液滴滴落到不同硅表面的运动特性。结果表明，微柱高度不同，接触角随微柱间距的变化规律不同；滚动角随微柱高度的增加而增大，随微柱间距的增加而减小。对于液滴在其上能够发生滚动的硅表面，当水平放置时，液滴滴落后，铺展系数和回弹系数均随着跳动次数的增加逐渐减小，且滚动角越大，其减小速度越快；当硅表面倾斜放置时，若倾斜角小于滚动角，液滴滴落后的跳动距离越来越小，且滚动角越大，跳动距离减小的速度越快；若倾斜角大于滚动角，则液滴跳动距离越来越大，但滚动角越大，跳动距离增大的速度越小。
关键词:
静态接触角
,
滚动角
,
铺展系数
,
回弹系数
,
跳跃系数
李小磊
,
张磊
,
马晓雯
,
张会臣
稀有金属
采用激光加工技术在Ti6Al4V合金表面构建点阵微结构,利用自组装分子膜技术在微结构表面沉积低表面能物质,制备疏水/超疏水表面.采用自制测试系统测试液滴在试样表面的静态接触角和滚动角,用高速摄像机拍摄液滴滴落到试样表面的运动过程.结果表明,经激光加工和低表面能修饰可构建Ti6Al4V疏水/超疏水表面,其最大接触角为151.4°,表面静态接触角随点阵间隔的增大而减小;液滴静态接触角与液滴滴落高度相关,同一表面上的液滴静态接触角由最后一次滴落高度决定.液滴滴落到水平试样表面的铺展系数由试样表面粗糙度和静态接触角决定,表面粗糙度和静态接触角越大,液滴铺展系数越小.当滴落高度从O mm增大到20 mm时,铺展系数的增大幅度约为50％.
关键词:
钛合金
,
表面形貌
,
静态接触角
,
滚动角
,
液滴运动
