編號：NMJS03703
篇名：納米結構表面上冷凝液滴的生長模式及部分潤濕液滴的形成機制
作者：劉天慶； 孫瑋； 李香琴； 孫相彧； 艾宏儒；
關鍵詞：超疏水； 納米結構； 冷凝； 液滴； 生長模式； 潤濕狀態(tài)； 機理； 模型
機構： 大連理工大學化工學院；
摘要： 分析并計算了納米結構表面上冷凝液滴按照不同途徑長大的過程中液滴能量的增加速率,并以能量增加最小為判據(jù)來確定液滴的生長途徑.結果表明,納米結構內形成的冷凝液斑在初期按接觸角(CA)增加的模式生長時,其能量增加速率遠低于其它模式,于是,初始液斑先按增大接觸角、并保持底面積不變的模式生長,直至液滴達到前進角狀態(tài).此后,沿接觸角增加的模式長大所導致的能量增加速率開始遠高于其它生長模式,于是液滴三相線開始移動,底面積開始增加,但接觸角保持不變.液滴所增加的底面積可以呈潤濕或復合兩種狀態(tài),分別形成Wenzel液滴及部分潤濕液滴,前者的表觀接觸角一般小于160°,而后者則明顯大于160°.液滴的生長模式及其潤濕狀態(tài)均與納米結構參數(shù)密切相關,僅當納米柱具有一定高度、且間距較小時,冷凝液滴才能呈現(xiàn)部分潤濕狀態(tài).最后,本模型對納米結構表面上冷凝液滴潤濕狀態(tài)的計算結果與絕大部分實測結果相一致,準確率達到91.9%,明顯高于已有公式的計算準確率.
