影响纳米流体液滴蒸发沉积图案的关键因素分析

摘要

目前关于液滴蒸发后沉积图案的研究主要集中于描述其物理现象的变化,但是对于蒸发过程中导致沉积图案形成的受力分析少有研究.影响纳米流体液滴蒸发沉积图案的主要因素是与液滴接触的底板温度和纳米颗粒的质量浓度.本文选用4种不同温度(30℃、47℃、64℃和81℃)的玻璃载玻片作为底板,采用粒径为20nm的3种质量分数(0.05％、0.1％和0.2％)的Al2O3-H2O纳米溶液来研究纳米流体液滴在固体表面上蒸发后沉积图案的形成机理.实验结果表明,随着溶液质量分数的增加和底板温度的升高,咖啡圈效应越来越明显,且内环结构也逐渐清晰可见.其中咖啡圈效应由底板温度和溶液质量分数共同影响.溶液质量分数和底板温度都与马兰戈尼(Marangoni)效应呈正相关性,但由停滞点和Marangoni效应产生的内环结构,受底板温度的影响更大.