液滴碰撞亲-疏水交界面的动力学特征

摘要

液滴碰撞不同润湿性表面将表现出不同的动态行为.为研究液滴碰撞亲-疏水交界面的动态行为,制备了超疏水-超亲水组合润湿性表面,控制液滴(初始直径D 0为1.80 mm)以不同速度碰撞超亲水-超疏水交界面.研究结果表明:液滴轻触交界面时,相邻两极端润湿性表面将产生促使液滴铺展的驱动力,液滴在超亲水区域完全铺展,最大铺展直径可达5.51 mm,铺展系数β可达2.93.液滴以一定速度碰撞亲-疏水交界面时,液滴铺展和液滴弹跳同时发生.液滴铺展系数先增大后骤降,铺展系数曲线存在"尖峰".最终铺展系数逐渐增大并趋于稳定.碰撞速度越大,铺展前期铺展系数越大.对液滴铺展过程中的能量分析表明,液滴动能和表面能的相互转换是液滴运动和铺展的关键.