超疏水表面不同温度液滴碰撞的研究

摘要

超疏水表面是仿生材料的重要的一部分，其独特的自清洁性能在防污染、防结冰、微流控、超浮力等领域有着重要的应用价值。而液滴在表面的碰撞对于许多工业生产过程诸如喷墨打印、电子封装、能源发动机、微制造等都有着重要的影响。因此在众多领域，液滴在超疏水表面的碰撞具有很好的应用潜力。且在实际生产生活中，温差的存在是不可忽略的现实。本论文第一次进行了超疏水表面不同温度水滴碰撞的研究，通过制备超疏水的硅片与铜板，并利用高速摄像机分析碰撞过程，发现温度对超疏水表面上的液滴碰撞有着重要的影响。在水滴垂直打击在超疏水表面的静止液滴时，温度的升高可以使液滴的碰撞更容易产生聚合。在此基础上，对不同温度的液滴碰撞聚合的过程进行研究发现，当温度升高时，可以改变原本的碰撞过程，使得液滴聚合的时间明显减短，碰撞过程中的能量损失减小，并且更容易将液滴带离超疏水表面。最后，对不同温度液滴在超疏水表面的平面碰撞进行了研究。结果表明，温度在平面碰撞中也具有重要的作用，升高温度会在碰撞的区域图中反弹的区域极大减少，当温度足够高时，最终变为全部聚合。该发现可以在以后液滴碰撞的相关应用中提供参考和优化设计。

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第1章 绪论

1.1超疏水表面

1.2液滴碰撞的研究

1.3在表面的液滴碰撞研究

1.4本课题研究的意义及内容

第2章 在硅超疏水表面温度对液滴头对头碰撞状态的影响

2.1引言

2.2实验准备

2.3结果与讨论

2.4小结

第3章 硅超疏水表面不同温度液滴的碰撞的融合与弹开的研究

3.1引言

3.2实验准备

3.3结果与讨论

3.4小结

第4章 铜超疏水表面上不同温度液滴平面碰撞的研究

4.1引言

4.2实验准备

4.3结果与讨论

4.4小结

第5章 结束语

5.1主要工作与创新点

5.2未来的研究方向

参考文献

致谢

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