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《疏水表面液滴蒸發(fā)和接觸角關系的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofPowerEngineeringTHERESEARCHOFRELATIONSHIPBETWEENDROPLETSEVAPORATIONONTHEHYDROPHOBICSURFACEANDITSCONTACTANGLEbyGuoYuhongSupervisor:Prof.QiChengyingDecember2013ThisworksupportedbytheNat
2、ionalNaturalScienceFoundationofChina.No.51106041.萬方數(shù)據(jù)原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在導師指導下，進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內容外，本學位論文不包含任何他人或集體已經(jīng)發(fā)表的作品內容，也不包含本人為獲得其他學位而使用過的材料。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻的其他個人或集體，均已在文中以明確方式標明。本學位論文原創(chuàng)性聲明的法律責任由本人承擔。學位論文作者簽名：日期：2013.11.20關于學位論文版權使用授權的說明
3、本人完全了解河北工業(yè)大學關于收集、保存、使用學位論文的以下規(guī)定：學校有權采用影印、縮印、掃描、數(shù)字化或其它手段保存論文；學校有權提供本學位論文全文或者部分內容的閱覽服務；學校有權將學位論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索、交流；學校有權向國家有關部門或者機構送交論文的復印件和電子版。（保密的學位論文在解密后適用本授權說明）學位論文作者簽名：日期：2013.11.20導師簽名：日期：2013.11.20萬方數(shù)據(jù)摘要本文通過一系列對比實驗，觀測不同種類、不同體積的液滴在不同固體接觸面上不同溫度下的蒸
4、發(fā)過程。經(jīng)過實驗得到，液滴在不同接觸面上蒸發(fā)時所表現(xiàn)出的動態(tài)特性各不相同，其中水滴在聚二甲基硅氧烷涂層表面表現(xiàn)出良好的不浸潤性，靜態(tài)接觸角達到120°，因此聚二甲基硅氧烷涂層屬于疏水材料。通過實驗觀測，水滴在聚二甲基硅氧烷表面蒸發(fā)過程主要分為兩個階段。第一階段，固液接觸直徑保持不變，即固液接觸面積保持恒定，接觸角隨蒸發(fā)的進行逐漸減?。坏诙A段，當接觸角減小至某一角度時，液滴形態(tài)發(fā)生突變，固液接觸面積突然發(fā)生瞬間收縮，接觸半徑瞬間減小為某一值的時候接觸角同時增大至某一值，此后固液接觸面直徑基本保持該值不
5、變，接觸角再次隨水滴的蒸發(fā)而減小，直至發(fā)生第二次突變以及以后各次突變現(xiàn)象。本文將這一階段定義為水滴的鎖定狀態(tài)。水滴在聚二甲基硅氧烷涂層表面蒸發(fā)過程中存在數(shù)次鎖定狀態(tài)，而且第一次鎖定狀態(tài)持續(xù)時間基本占水滴的整個蒸發(fā)周期的70%。本文在實驗的基礎上通過理論分析、公式推導得出了臨界接觸角θ1與突變前固液接觸半徑r1、突變后固液接觸半徑r2之間的關系式與水滴在硅油表面蒸發(fā)過程的第一次鎖定狀態(tài)的質量流量與接觸角之間的關系式。理論計算結果表明，兩個關系式與水滴在二甲基硅油表面蒸發(fā)過程中的實驗結果相吻合。本文進行了
6、水滴在聚二甲基硅氧烷疏水表面滯后阻力與接觸角之間關系的實驗研究，通過觀測水滴在硅油傾斜表面上滾動前后接觸角的變化，得到液滴需要克服的阻力為鋪展功，水滴的動態(tài)前進角與后退角與各自的臨界狀態(tài)相比都有所減小。最后，本文總結表面自由能、表面張力、接觸角之間關系，分析表面自由能對液滴形態(tài)與接觸角的影響。得到結論：兩相物體相接觸時，表面自由能高的一相在表面張力的作用下有使其表面自由能接近低能一相或者與表面自由能低的一相趨于一致的趨勢。關鍵詞：聚二甲基硅氧烷疏水表面蒸發(fā)接觸角滯后阻力表面自由能表面張力I萬方數(shù)據(jù)AB
7、STRACTThroughaseriesofcomparativeexperiments，thisarticleobservethedifferentkindsandvolumeofthedropletsevaporationprocessonthedifferentcontactsurfaceunderthedifferenttemperature.Throughtheexperimentconclusion,thedynamiccharacteristicsofdropletsevaporatio
8、nprocessaredifferentonthedifferentcontactsurface.WaterdropletsonthePDMScoatingshowagoodhydrophobic.Thestaticcontactangleis120°.ThereforethePDMScoatingbelongstothehydrophobicmaterials.Therearetwostageduringthewaterdropletevaporati
