微观结构表面接触角模型及其润湿性

李小兵¹，刘莹¹

(1.南昌大学机电工程学院,南昌,330031)

摘要:润湿性是固体表面的重要性质之一,固液界面润湿性与表面微观结构、界面能等有关.研究了微观结构固体表面固液界面润湿性以及界面能、液滴重力、微观结构参数对润湿性的影响.分析表明,Young、Wenzel、Cassie、Cassie-Baxter等4种接触角模型分别把固体表面看成光滑、粗糙(液滴完全填满)、粗糙(液滴不填充)以及粗糙(液滴部分填充),后3种模型可用于实际固体表面,并可在3种状态下实现转换.设计了方柱凹坑、圆柱凹坑等微观结构表面,调控横径比、纵径比、深径比等微观结构参数,可以改变固液界面润湿性.研究发现,液滴重力对表面接触角存在稍许影响,界面能的大小决定着材料表面的疏/亲水性.

关键词:微观结构; 界面润湿性; 润湿模型; 接触角; microstructures; interfacial wettability; wetting model; contact angle;

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