导读:本文包含了界面行为润湿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:特殊润湿性,功能涂层,抑制,结垢结晶
界面行为润湿性论文文献综述
蒋发明[1]（2018）在《特殊润湿性表面抑制结垢结晶及表界面行为研究》一文中研究指出结垢是换热器、油田管道等工业领域面临的重大挑战,传统防垢阻垢技术普遍存在除垢效率低、能耗高、环境污染以及中断生产等技术难题,表面涂层技术作为一种新型阻垢技术得到广泛关注。针对目前表面涂层抑制结垢形核的认识与研究不足,本研究设计/建立了简便、合理的静态/动态结垢试验系统/方法,深入开展不同基材、不同润湿性表面涂层静态/动态结垢试验,考察材料表面化学组分、润湿性、微观结构、阻垢剂、介质流动状态以及腐蚀因素等对结垢结晶行为的影响,并探索一种新型自修复阻垢涂层技术及其作用机理。本文研究结果期望为进一步提升工业领域防结垢水平提供理论基础及技术支持。本文的主要研究与创新包括以下几个方面:1.本研究采用Ca~(2+)-H_2O-HCO_3~-结垢液介质,创新性设计/建立了静态/动态结垢试验装置系统。装置结构合理、性能可靠、操作简便,能科学合理地模拟静态及动态结垢试验环境/介质氛围,为有效开展不同润湿性材料表面结垢性能测试试验提供技术/平台支撑。2.不同基材静/动态结垢试验表明,随着材料基材表面能降低,疏水性增强,材料表面结垢量显着降低,疏水性高分子材料表面结垢量明显低于金属基材,高分子材料表面平均结垢量约0.17mg/cm~2,仅为金属基材表面平均结垢量的41%(0.41mg/cm~2);铝、铜、尼龙叁种基材表面结垢晶型各不相同,铝表面主要为方解石,铜表面主要为文石,而尼龙为方解石和文石的混合体;碳酸钙污垢于材料表面异相成核、结晶、生长为垢累积增长的主要方式。因此,解决结垢问题应该重点关注垢表面前期异相成核、结晶/生长阶段。3.本研究发现,在静态结垢环境下,表面粗糙且疏水性高的涂层具有较好的防垢效果(结垢量仅约0.10mg/cm~2),而在动态结垢环境中,表面光滑且疏水性较弱的涂层具有较好的防垢功效(结垢量仅约0.09 mg/cm~2)。于此基础上,本研究创新性提出多因素结垢理论模型(微观结构、润湿性/表面能、流体介质等协同作用),揭示了特殊润湿性表面于不同介质环境氛围/状态抑制结垢/结晶的作用机理。静态结垢环境下,垢的生长取决于表面特性状态,低表面能/非润湿性表面有利于抑制结垢;于动态结垢环境,流体扰动导致体系熵△S改变是影响结垢结晶的关键因素,粗糙表面因局部涡流导致熵AS增加而促进表面结垢;光滑表面出现平流/层流,表面附近熵增较小、成核势垒AG较高,从而降低污垢的形核与结晶生长。4.本研究发现有机硅氧烷改性涂层(-C-Si-O)在结垢过程中具有“自修复”特性。结垢试验过程中有机硅氧烷逐渐迁移并覆盖于钙垢表面,进一步降低表面润湿性/表面能,从而抑制表面污垢的延续结晶/生长,发挥独特的防垢效果。此外,疏水涂层与阻垢剂乙二胺四甲叉磷酸钠(EDTMPS)协同作用,阻垢率达85%以上,可作为进一步提升防垢功效的有效手段之一。5.金属表面腐蚀对抑制表面污垢结晶和促进垢脱除均具有积极意义。金属腐蚀导致基材表面形貌/成分发生改变、结构粗化,促进已生成的碳酸钙垢脱落,且表面粗糙结构并未引发垢颗粒二次附着/沉积;腐蚀产物离子促进碳酸钙于液相介质中进一步异相形核,碳酸钙过饱和度大幅减小,金属基材壁面/表面结垢形核减少,从而大大抑制金属基材表面污垢的结晶及生长。6.金属阳离子Al~(3+)、Fe~(3+)、Cu~(2+)均能影响碳酸钙的结垢结晶行为。A1~(3+)及Cu~(2+)离子参与碳酸钙形核过程,掺杂于碳酸钙晶胞内,Fe~(3+)离子通过表面吸附干扰结垢;Cu~(2+)离子能有效抑制方解石晶型形成,Al~(3+)离子一定程度抑制文石晶型形成,Fe~(3+)离子对方解石和文石晶型均有抑制作用。实际工程应用中,结垢环境中存在一定量Cu~(2+)、Fe~(3+)等金属阳离子对于基材表面防结垢行为具有一定的积极作用。7.特殊润湿性涂层防结垢工程应用示范表明,疏水涂层防结垢性能优异,可减轻油田管道的结垢、腐蚀等综合问题。工程应用示范与实验室模拟结垢试验结果基本吻合一致,为进一步促进特殊润湿性涂层防结垢工程应用奠定了良好的理论及技术基础。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院重庆绿色智能技术研究院)》期刊2018-06-01）
侯研博,乔富林,江建林,秦冰[2]（2018）在《寡聚度对低聚阳离子季铵盐表面活性剂的聚集行为、油-水界面性能及润湿性的影响》一文中研究指出合成了联接基团含有酰胺键及羟基的Gemini阳离子季铵盐表面活性剂Malic-2C_(12)及叁聚阳离子季铵盐表面活性剂Citric-3C_(12),并通过表面张力、电导及动态光散射技术(DLS),研究了Malic-2C_(12)及Citric-3C_(12)的聚集行为。结果表明,随着寡聚度由1(十二烷基叁甲基溴化铵,DTAB)增大到2(Malic-2C_(12))再到3(Citric-3C_(12)),表面活性剂的表面活性提高,临界聚集浓度(CAC)有了数量级的降低,聚集能力大大提高。当浓度高于CAC时,疏水尾链之间的疏水相互作用以及联接基团之间的氢键相互作用促使Malic-2C_(12)聚集形成球形胶束。而3个季铵盐头基间的静电排斥及联接基团的刚性使Citric-3C_(12)以爪状构象存在,聚集形成大聚集体。同时,随寡聚度增大,DTAB、Malic-2C_(12)和Citric-3C_(12)降低油-水界面张力及润湿石蜡表面所需的浓度有数量级的降低。而且,由于爪状构象的Citric-3C_(12)分子之间在大聚集体中相互作用很强,解聚集成单体的过程慢,使得其对石蜡表面的润湿具有时间响应性。(本文来源于《石油学报(石油加工)》期刊2018年03期）
刘许旸[3]（2016）在《Ti-Al系熔体与陶瓷的润湿性及界面相互作用的行为研究》一文中研究指出随着航天航空技术的快速发展,传统的高温合金材料由于密度高、有限的工作环境温度等问题无法满足特殊使用条件下的要求,有必要发展密度低,性能好的新型高温材料。Ti-Al系合金作为新一代的高温结构材料,具有密度小、强度高、熔点高、蠕变性好等其他高温合金不可替代的优越性能,已经成为未来取代Ni基合金的首选材料。但Ti-Al系合金室温塑性差、高温强度不足、低的抗氧化性依然是限制其广泛应用和发展的主要因素。陶瓷增强金属基复合材料正是综合了金属和陶瓷之间的性能优点,通过成分设计、工艺参数调整等方面的优化,充分改善基体缺陷,实现综合性能的提升,已经成为目前航天航空、汽车、军事领域中重要新型材料。在液态法制备金属基复合材料过程中,保证金属和陶瓷之间良好的润湿性是实现该工艺的必要条件。基体与增强体之间的界面作为重要的微结构,其形成过程和结构、性能直接决定复合材料的最终性能。复合材料中的界面行为始终是复合材料发展和应用中最为重要的热点科学问题。因此,深入研究增强体与基体之间的润湿性、界面的形成过程、界面的结合性等,将对复合材料设计、合成、加工以及焊接等工艺提供必要的理论数据参数。本文采用改进的滴落法系统研究了Ti-Al系熔体与叁种陶瓷增强体之间的润湿性及界面特性,并采用第一性原理方法研究了叁种体系界面之间的键合特性、界面结合方式、界面稳定性、电子作用等关键信息,主要研究结果如下:Ti-Al系合金与TiC0.78的润湿性属于典型的反应性润湿体系。从稳态表观接触角看,当Al含量介于40wt.%-80wt.%时,稳态表观接触角都小于10°,且对成分依赖性不大。界面产物的种类取决于熔体中C活度以及环境气氛。结合第一性原理计算表明γ-TiAl(110)/TiC(001)体系界面存在明显的原子相互作用。界面产物的形成归结于TiC(001)中的C原子首先和TiAl(110)中的Al原子结合,再和Ti原子的结合。界面处存在Al-C共价键、Ti-C共价键和Ti-Al金属键等多种键合作用。Ti-Al/TiC体系润湿性的改善主要取决于界面处化学键的作用,界面Al-C之间作用是提高润湿性、增强界面结合力的关键作用。Ti-Al系熔体与TiN0.87基板上的稳态表观接触角均小于20°,并随着Al含量的增加轻微减小。界面处存在少量的AlN对Ti-Al/TiN体系之间的界面结合性有一定作用,但控制体系润湿性的主要因素是熔体中Ti在界面处的吸附作用。γ-TiAl(110)/TiN(100)界面处存在电子的交换与重新排列,但界面相互作用现象不如γ-TiAl(110)/TiC(001)体系明显。主要是TiN(100)中的N原子和TiAl(110)中的Al原子之间存在电荷转移,并成局域化特征,是强化界面结合性的关键键合作用。但对比弛豫前后界面理想粘附功数值可以发现该共价键作用对润湿性改善作用并不十分明显,表现为表观接触角减小的程度相对缓慢,与实验相吻合。Ti-Al/VN体系初始表观接触角对成分依赖性较大,当Al成分介于40wt.%至80wt.%时,初始表观接触角为95°-120°,提高合金中Al含量并不能改善其润湿性。该体系为明显的溶解驱动润湿体系,基板中V的溶解对润湿的驱动效果并不显着。溶解的驱动力来自V元素在熔体与基板中的化学势差和在熔体中较大的溶解度。溶解反应与叁相线的移动同步进行,但对表观接触角的作用只体现在初期。后期V元素溶解造成熔体性质改变以及叁相线处析出固相造成熔体凝固。γ-TiAl(110)与VN(100)体系和γ-TiAl(110)/TiN(100)体系规律相近。界面处存在Al-N共价键、Al-V共价/金属键和Ti-V共价键的共同作用,但润湿性的改善主要依靠Al-N之间的作用。第一性原理计算的叁个体系中具有共同点,体系的润湿性与界面不同的原子堆垛位置有关,其归结于界面原子之间的成键作用。γ-TiAl(110)中的Al原子位于陶瓷中的非金属原子C或N原子端位时所在的界面结构为稳定结构,且界面结合强度最大,此时表观接触角最小。γ-TiAl(110)与TiC(001)、TiN(100)、VN(100)最稳定界面的理想粘附功Wad分别是2.233 J/m2、1.899 J/m2和1.903J/m2。该结果与润湿实验结果相对应。γ-TiAl(110)/TiC(001)体系高的界面结合性归结于TiC(001)相对高的表面能和成键的趋势更强,使其润湿性最好。与Al-N极性共价键相比,Al-C共价键对界面结合力的贡献更大。γ-TiAl(110)/VN(100)和γ-TiAl(110)/TiN(100)界面强度与润湿性相当。(本文来源于《重庆大学》期刊2016-03-01）
界面行为润湿性论文开题报告
（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：
合成了联接基团含有酰胺键及羟基的Gemini阳离子季铵盐表面活性剂Malic-2C_(12)及叁聚阳离子季铵盐表面活性剂Citric-3C_(12),并通过表面张力、电导及动态光散射技术(DLS),研究了Malic-2C_(12)及Citric-3C_(12)的聚集行为。结果表明,随着寡聚度由1(十二烷基叁甲基溴化铵,DTAB)增大到2(Malic-2C_(12))再到3(Citric-3C_(12)),表面活性剂的表面活性提高,临界聚集浓度(CAC)有了数量级的降低,聚集能力大大提高。当浓度高于CAC时,疏水尾链之间的疏水相互作用以及联接基团之间的氢键相互作用促使Malic-2C_(12)聚集形成球形胶束。而3个季铵盐头基间的静电排斥及联接基团的刚性使Citric-3C_(12)以爪状构象存在,聚集形成大聚集体。同时,随寡聚度增大,DTAB、Malic-2C_(12)和Citric-3C_(12)降低油-水界面张力及润湿石蜡表面所需的浓度有数量级的降低。而且,由于爪状构象的Citric-3C_(12)分子之间在大聚集体中相互作用很强,解聚集成单体的过程慢,使得其对石蜡表面的润湿具有时间响应性。
（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。
界面行为润湿性论文参考文献
[1].蒋发明.特殊润湿性表面抑制结垢结晶及表界面行为研究[D].中国科学院大学(中国科学院重庆绿色智能技术研究院).2018
[2].侯研博,乔富林,江建林,秦冰.寡聚度对低聚阳离子季铵盐表面活性剂的聚集行为、油-水界面性能及润湿性的影响[J].石油学报(石油加工).2018
[3].刘许旸.Ti-Al系熔体与陶瓷的润湿性及界面相互作用的行为研究[D].重庆大学.2016