超疏水表面自清潔效應(yīng)的表面力學(xué)分析.pdf

1、荷葉出淤泥而不染，水黽能在水面自由運動，這些自然現(xiàn)象都跟超疏水有關(guān)。超疏水表面近年來引起了廣泛的關(guān)注。
　　研究表明，二元微納結(jié)構(gòu)的存在是表面實現(xiàn)超疏水的根本原因。超疏水表面特殊的浸潤性，使其在很多方面有廣泛的應(yīng)用，包括自清潔、防腐蝕、油水分離等方面。研究發(fā)現(xiàn)，粗糙的表面結(jié)構(gòu)和較低的表面自由能是制備超疏水表面的必要條件。在此基礎(chǔ)上人們發(fā)展了很多制備超疏水表面的方法，例如，刻蝕法、溶膠-凝膠法等。截止目前，超疏水表面實現(xiàn)自清潔的過程

2、，包括顆粒與液滴相互作用的力學(xué)分析，自清潔的實現(xiàn)與顆粒質(zhì)量的關(guān)系，還沒有相關(guān)的研究。
　　本文首先對超疏水表面和普通表面的黏附力進(jìn)行了測量，其次對微顆粒與液滴的相互作用進(jìn)行了力學(xué)分析，找出了超疏水表面實現(xiàn)自清潔的原因，討論了自清潔的實現(xiàn)與顆粒質(zhì)量的關(guān)系，最后運用力學(xué)分析結(jié)果對顆粒在超疏水表面實現(xiàn)自清潔的臨界半徑進(jìn)行了理論計算，并在新鮮荷葉表面進(jìn)行了驗證。我們發(fā)現(xiàn)理論計算和實驗驗證能夠較好的符合。
　　通過實驗及計算，我們得到