附著固體顆粒的粗糙表面潤濕特性研究.pdf

1、潤濕現(xiàn)象會(huì)受到固體材料化學(xué)組成、表面微觀結(jié)構(gòu)和工況條件等的影響。當(dāng)固體表面附著顆粒時(shí)對(duì)其界面潤濕特性產(chǎn)生的作用效應(yīng)受到了學(xué)者們的廣泛關(guān)注。本文主要探究了顆粒與光滑原始表面和微織構(gòu)表面潤濕特性的關(guān)聯(lián)性以及三維形貌參數(shù)對(duì)附著顆粒的微織構(gòu)表面潤濕性能的影響規(guī)律。本文選用45鋼并通過激光打標(biāo)技術(shù)制備出了包括光滑原始表面在內(nèi)的7組具有不同微觀結(jié)構(gòu)的表面，通過改變附著表面顆粒的粒度、質(zhì)量、顆粒數(shù)目、液滴體積等在7組表面上進(jìn)行潤濕試驗(yàn)，分別探究了顆粒

2、對(duì)光滑原始表面和微織構(gòu)表面潤濕特性的影響規(guī)律。采用Talysulf CCI Lite非接觸式三維光學(xué)輪廓儀對(duì)不同微織構(gòu)表面進(jìn)行了測(cè)量，并選用了適宜的ISO25178系列三維形貌表征參數(shù)進(jìn)行了表征，并且探究了部分三維形貌參數(shù)與附著顆粒的微織構(gòu)表面潤濕特性的關(guān)聯(lián)性。
　　本研究的結(jié)果表明:固體表面附著顆粒時(shí)，潤濕過程中的界面接觸角具有一定的時(shí)間依賴性，即表現(xiàn)出一種先迅速減小后趨于穩(wěn)定的變化趨勢(shì);附著顆粒的光滑原始表面的固液平衡接觸角的

3、變化趨勢(shì)則是隨著顆粒粒度的增大而減小，隨著顆粒質(zhì)量的增大而減小，隨著下落液滴體積的增大而增大;同時(shí)在潤濕過程中發(fā)現(xiàn)了顆粒捕捉現(xiàn)象，包括顆粒吸附現(xiàn)象和顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象;附著顆粒的微織構(gòu)表面的潤濕規(guī)律則表現(xiàn)出了接觸角隨著附著顆粒數(shù)目的增加而先增大后減小，隨著潤濕液滴體積的增大而增大的趨勢(shì)。此外，附著顆粒的微織構(gòu)表面的潤濕特性受到了表面微凹坑形狀和方向的影響，并與三維形貌表征參數(shù)中的Sku、Ssk、Str、Sal、Sdq、Sdr、Sda、Sdv等