表面湿润性论文-刘瑞,李春霖

表面湿润性论文-刘瑞,李春霖

导读:本文包含了表面湿润性论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:湿润性,分层流,两相流,微纳结构

表面湿润性论文文献综述

刘瑞,李春霖[1](2018)在《固体表面湿润性对水平管分层流动湿润角的影响》一文中研究指出采用浸渍提拉镀膜法,将高/低表面能物质涂敷在玻璃管内表面,制备具有超亲水、亲水、疏水和超疏水特性的玻璃管。通过可视化方法,研究固体表面湿润性对水平管内气液两相分层流动的影响。研究结果表明,固体表面湿润性对水平管内分层流动特性有十分重要的影响,在相同的气体表观流速和液体质量流量下,分层流动的湿润角随固体表面亲水性的增强而明显增大;当液体表观流速较小时,亲水涂层玻璃管内湿润角随气体表观流速的增加而减小,而疏水涂层玻璃管内湿润角随气体表观流速的增加先增大后减小。(本文来源于《广州化工》期刊2018年23期)

蒋成刚[2](2014)在《仿生超疏水表面湿润性研究及应用》一文中研究指出生物在长期进化过程中,经过自然选择,形成了许多构形独特、性能优异的材料表面。微纳结构表面便是其中的典型代表。这类表面由于具有独特的结构形貌排布以及组分,往往会表现出某些意想不到的特殊功能。例如荷叶表面的微纳多级结构所产生的超疏水特性,使水滴在其表面极易滚动并带走污染物;蚊子腿部的微纳多级结构使其具有超强的浮水能力,使得蚊子能在水面自由站立与起飞;壁虎脚垫表面的多级刚毛结构具有极强的吸附能力,使它们能够在光滑壁面垂直爬行;鲨鱼皮按一定规律排布的粗糙结构能够很好的起到减阻作用,使其成为水中的游泳健将。人们通过向自然学习,从仿生学角度出发,对微纳结构表面特性展开了一系列研究,并以此为启发进行功能材料的设计与制备。可以说,在近十年的工作中,以仿生学理念对微纳结构表面特性及其多功能化的探索研究一直是人们关注的重点。超疏水表面是一类典型的微纳结构表面,其微结构中截留的空气层能有效减小液体与表面的接触,从而实现多种功能属性,包括自清洁,超级浮力,表面减阻和防结冰等。本论文正是以生物微纳结构表面为基础,从力学角度对超疏水表面的湿润特性及相关应用进行了一系列的研究探讨。论文主要包含以下几个方面:在第二章节中,针对微结构表面湿润性进行研究。以典型微柱结构表面为例,就表面微结构几何参数对湿润性的影响进行了讨论。分别从最小能量原理,力平衡关系以及几何条件叁个方面分析了微结构维持表面疏水性所需满足的尺寸要求。我们发现,在为疏水表面选择微结构高度时,仅考虑大于弯液面下沉距离这一高度条件(第一高度准则)是无法保证表面一定处于疏水状态的。还应考虑由最小能量原理推导出的第二高度准则,只有微结构高度满足该条件时,表面才易于处在Cassie模型状态。同时,我们提出了一种新型的结构化超疏水表面制备方法。即通过组装微针,刀片或其它具有小曲率顶端的构件直接形成阵列粗糙表面,再经过低表面能修饰后,便可得到超疏水表面。该方法已获得国家发明专利。在第叁章节中,采用数值模拟方法,利用Fluent商业软件中的VOF模型(volume offluid)进行两相流模拟,分析了叁维状态下液滴碰撞结构化粗糙表面的动态响应。基于周期排布的柱状微结构表面,我们分别模拟了接触角,微结构高度以及初始碰撞速度对液滴铺展状态的影响,模拟结果与第二章中的相关理论分析基本吻合。同时,我们还就液滴碰撞表面时的压强作用进行了分析,指出减小表面微结构尺寸量级可以有效防止液滴在碰撞时浸润结构间隙。在第四章节中,以单液滴操控的数字微流体系统为背景,就超疏水表面液滴的电场操控技术进行了一系列实验研究。根据针状电极的使用方式,我们将操控技术分为接触模式(电极插入液滴内部)与非接触模式(电极悬于液滴上方)。在接触模式中,由于引入的十四酸铜超疏水表面具有良好的绝缘性质,因此在该表面上可以很好的实现电湿润以及电致振动现象。但针状电极的插入会在一定程度上影响液滴的振动形态。而在非接触模式中,我们发现将针状电极提升至液滴上方一定距离后,通过施加交流电压仍可以激发液滴的振动行为。我们实验研究了非接触模式下,液滴尺寸和电压幅值、频率等对液滴振动形态的影响。同时,我们提出了使用电场控制,实现液滴快速转移与混合的新方法。该方法已获得国家发明专利。在第五章节中,受水黾等小型昆虫的启发,基于仿生思想我们设计构建了超疏水格栅减阻结构。采用自行设计的开放式水循环测量系统,测量了平板微型船与超疏水格栅微型船的阻力值。实验表明,由于超疏水格栅结构利用表面张力产生浮力,并很大程度上消除了形状阻力和摩擦阻力,从而实现了大幅度减阻。同时,周期性排布的超疏水格栅还展现出良好的承载能力,可用于水面微型机器人的设计。(本文来源于《大连理工大学》期刊2014-03-01)

危鹏,何远华,胡文岐[3](2012)在《接触角法测绝缘子表面湿润性的对比和分析》一文中研究指出GB/T 24622—2009/IEC/TS 62073:2003《绝缘子表面湿润性测量导则》已经颁布实施,笔者按照标准规定的测量方法A进行了试验验证,提出了实现标准规定测量方法的途径和实际操作控制手段,分析了可能影响试验结果的几个关键因素:接触角的测量与液滴体积大小的关系;静态接触角的测量与试品表面和水平面夹角大小的关系;针头偏离水珠的最高点对接触角的影响,并就验证过程中所遇到的问题做出了分析和讨论,为试验数据的客观性和结果判定的准确性和有效性奠定了基础。(本文来源于《电瓷避雷器》期刊2012年02期)

未碧贵[4](2009)在《滤料表面湿润性的研究及其对除油性能的影响》一文中研究指出过滤是一种常用的含油废水深度处理方法,对低浓度废水中粒径小于10μm的油珠去除效果较好。水处理滤料表面润湿性对除油效率的影响较大,近年来,对滤料表面性质的研究已得到了国内外研究者的重视。本论文选用果壳、无烟煤、锰砂、陶粒、石英砂和瓷砂等6种常用硬质滤料,研究它们的润湿性以及引起润湿性差异的根源所在,通过含油废水模拟实验,考察了无烟煤、陶粒和石英砂3种滤料的除油性能,进一步揭示了润湿性与除油效率之间的关系,为过滤法处理含油废水选择和制造合适的滤料提供了理论依据。(1)采用XPS能谱分析和FTIR红外光谱对滤料表面进行表征,结果表明,果壳主要由C和O元素组成,表面主要含有极性较弱的有机官能团,因此其表面能较低。无烟煤主要由C和O元素组成,表面主要含有有机官能团,此外还含有少量的Si元素,因此极性较弱。锰砂、陶粒、石英砂和瓷砂都主要由O、Si元素组成,还含有少量的Al、Fe和Mn,易形成多价态的无机化合物,极性较强,其中瓷砂的Al、Fe含量最多,极性最强。(2)推导了动态压力法测定颗粒(粉体)接触角的基本方程(?),并根据润湿基本理论和水处理滤料的研究目的,应用LHR的概念对水处理滤料的润湿性进行了研究,其计算公式为LHR=(?)。实验结果表明,每次实验的R~2均大于0.99,数据的直线段存在且线性较好;环己烷和水润湿瓷砂的5次实验平均值及误差范围分别为2002.88±152.02和6932.78±550.46,相对误差分别为7.59%和7.94%,实验结果的重现性较好。说明利用动态压力法研究滤料表面润湿性实验方法可行,实验结果准确可靠。粒径为0.55-0.83mm的果壳、无烟煤、锰砂、陶粒、石英砂和瓷砂6种滤料的LHR值分别为66.87、1.71、1.24、1.22、1.16和0.80,说明果壳具有极强的亲油性,无烟煤、锰砂、陶粒、石英砂的亲油性略强于亲水性,而瓷砂呈现出了亲水的特征。滤料的LHR值不同主要归因于滤料表面物理化学结构的差异,滤料表面的极性越弱,则亲油性越强,反之,若滤料表面的极性越强,则亲水性越强。(3)利用无烟煤、陶粒和石英砂叁种滤料过滤模拟含油废水,在过滤周期内,无烟煤的去除效率最高,达86.9%,其次是陶粒,为71.6%,石英砂的去除效率略低于陶粒,为69.3%,叁种滤床的最大比沉积量分别为678、506和495g·m~(-3)。由3种滤料填充床的过滤系数可知,随着过滤的进行,由于沉积使附着在陶粒表面的油珠脱落的趋势较为明显,而无烟煤和石英砂表面的油珠脱落较少。理论上除油效率与LHR存在一致性关系,即LHR值越大,则除油效率越高。同样,水处理滤料表面润湿性与最大比沉积量变化一致,即最大比沉积量随着LHR值的增大而增大。(本文来源于《兰州交通大学》期刊2009-04-01)

钟志有,蒋亚东,王涛,黎威志,季兴桥[5](2005)在《氧等离子体处理改善ITO电极表面湿润性》一文中研究指出采用氧等离子体处理对有机发光器件ITO电极进行表面改性,基于接触角的测量,利用几何平均法计算了ITO的表面能和极性度,研究了氧等离子体处理对ITO电极表面湿润性的影响。实验数据和计算结果表明:氧等离子体处理后,ITO表面极性度增加,表面能增大,接触角减小,其表面湿润性得到很大改善。同时,进一步研究了氧等离子体处理对有机发光器件性能的影响,结果显示:ITO电极表面湿润性的改善,提高了发光亮度和效率,降低了启亮电压和驱动电压,有效地改善了器件的光电性能。(本文来源于《半导体光电》期刊2005年05期)

廖斌,安同一,王源身[6](2003)在《微波等离子体改进消声瓦橡胶表面湿润性的研究》一文中研究指出介绍了一种用微波等离子体处理消声瓦橡胶以提高表面湿润性的方法,并用蒸馏水和醇对接触角进行测定。结果表明,经微波等离子体的作用,消声瓦橡胶表面由非极性变成极性,表面能增加,接触角减小,亲水性增强,表面湿润性得到很大改善。(本文来源于《表面技术》期刊2003年06期)

表面湿润性论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

生物在长期进化过程中,经过自然选择,形成了许多构形独特、性能优异的材料表面。微纳结构表面便是其中的典型代表。这类表面由于具有独特的结构形貌排布以及组分,往往会表现出某些意想不到的特殊功能。例如荷叶表面的微纳多级结构所产生的超疏水特性,使水滴在其表面极易滚动并带走污染物;蚊子腿部的微纳多级结构使其具有超强的浮水能力,使得蚊子能在水面自由站立与起飞;壁虎脚垫表面的多级刚毛结构具有极强的吸附能力,使它们能够在光滑壁面垂直爬行;鲨鱼皮按一定规律排布的粗糙结构能够很好的起到减阻作用,使其成为水中的游泳健将。人们通过向自然学习,从仿生学角度出发,对微纳结构表面特性展开了一系列研究,并以此为启发进行功能材料的设计与制备。可以说,在近十年的工作中,以仿生学理念对微纳结构表面特性及其多功能化的探索研究一直是人们关注的重点。超疏水表面是一类典型的微纳结构表面,其微结构中截留的空气层能有效减小液体与表面的接触,从而实现多种功能属性,包括自清洁,超级浮力,表面减阻和防结冰等。本论文正是以生物微纳结构表面为基础,从力学角度对超疏水表面的湿润特性及相关应用进行了一系列的研究探讨。论文主要包含以下几个方面:在第二章节中,针对微结构表面湿润性进行研究。以典型微柱结构表面为例,就表面微结构几何参数对湿润性的影响进行了讨论。分别从最小能量原理,力平衡关系以及几何条件叁个方面分析了微结构维持表面疏水性所需满足的尺寸要求。我们发现,在为疏水表面选择微结构高度时,仅考虑大于弯液面下沉距离这一高度条件(第一高度准则)是无法保证表面一定处于疏水状态的。还应考虑由最小能量原理推导出的第二高度准则,只有微结构高度满足该条件时,表面才易于处在Cassie模型状态。同时,我们提出了一种新型的结构化超疏水表面制备方法。即通过组装微针,刀片或其它具有小曲率顶端的构件直接形成阵列粗糙表面,再经过低表面能修饰后,便可得到超疏水表面。该方法已获得国家发明专利。在第叁章节中,采用数值模拟方法,利用Fluent商业软件中的VOF模型(volume offluid)进行两相流模拟,分析了叁维状态下液滴碰撞结构化粗糙表面的动态响应。基于周期排布的柱状微结构表面,我们分别模拟了接触角,微结构高度以及初始碰撞速度对液滴铺展状态的影响,模拟结果与第二章中的相关理论分析基本吻合。同时,我们还就液滴碰撞表面时的压强作用进行了分析,指出减小表面微结构尺寸量级可以有效防止液滴在碰撞时浸润结构间隙。在第四章节中,以单液滴操控的数字微流体系统为背景,就超疏水表面液滴的电场操控技术进行了一系列实验研究。根据针状电极的使用方式,我们将操控技术分为接触模式(电极插入液滴内部)与非接触模式(电极悬于液滴上方)。在接触模式中,由于引入的十四酸铜超疏水表面具有良好的绝缘性质,因此在该表面上可以很好的实现电湿润以及电致振动现象。但针状电极的插入会在一定程度上影响液滴的振动形态。而在非接触模式中,我们发现将针状电极提升至液滴上方一定距离后,通过施加交流电压仍可以激发液滴的振动行为。我们实验研究了非接触模式下,液滴尺寸和电压幅值、频率等对液滴振动形态的影响。同时,我们提出了使用电场控制,实现液滴快速转移与混合的新方法。该方法已获得国家发明专利。在第五章节中,受水黾等小型昆虫的启发,基于仿生思想我们设计构建了超疏水格栅减阻结构。采用自行设计的开放式水循环测量系统,测量了平板微型船与超疏水格栅微型船的阻力值。实验表明,由于超疏水格栅结构利用表面张力产生浮力,并很大程度上消除了形状阻力和摩擦阻力,从而实现了大幅度减阻。同时,周期性排布的超疏水格栅还展现出良好的承载能力,可用于水面微型机器人的设计。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

表面湿润性论文参考文献

[1].刘瑞,李春霖.固体表面湿润性对水平管分层流动湿润角的影响[J].广州化工.2018

[2].蒋成刚.仿生超疏水表面湿润性研究及应用[D].大连理工大学.2014

[3].危鹏,何远华,胡文岐.接触角法测绝缘子表面湿润性的对比和分析[J].电瓷避雷器.2012

[4].未碧贵.滤料表面湿润性的研究及其对除油性能的影响[D].兰州交通大学.2009

[5].钟志有,蒋亚东,王涛,黎威志,季兴桥.氧等离子体处理改善ITO电极表面湿润性[J].半导体光电.2005

[6].廖斌,安同一,王源身.微波等离子体改进消声瓦橡胶表面湿润性的研究[J].表面技术.2003

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