表面微觀結構影響電潤濕特性的機理研究.pdf

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

2、要工作和結論包括以下幾個方面：
　　(1)表面微觀結構影響潤濕性的理論研究。潤濕狀態(tài)轉變過程實質上是克服不同潤濕狀態(tài)間能量位壘的過程，論文在吸收國內外相關研究成果的基礎上，對表面微觀結構影響潤濕狀態(tài)轉變的物理機理進行了研究，為實驗設計和實驗結果分析提供了理論依據。
　　(2)電潤濕工藝要素影響接觸角變化的數值模擬。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態(tài)過程進行了數值模擬。初步的仿真結果表明，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，是一個波動過程。研究工作為后續(xù)復雜表面電潤濕數值計算打下了基礎。
　　(3)不同表面特征條件下電潤濕行為的實驗研究。制備了表面具有微米結構、納米結構及微納復合結構的樣片進行電潤濕實驗，研究表面微觀結構影響電潤濕性能的規(guī)律。結果表明：表面微觀結構幾何特征影響潤濕性轉變；表面微納復合結構提高