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CaSO_(4)液滴在超疏水表面上的蒸发结晶特性研究
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作者 董立婷 胡丽娜 杜一枝 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期202-209,共8页
目的在铝基底上制备稳定的超疏水表面,研究其表面上硫酸钙液滴的蒸发结晶特性。方法通过简单的化学刻蚀法制备了一种超疏水表面,基于温湿度可控的可视化平台开展固着硫酸钙液滴的蒸发过程实验研究。同时,基于温度和相对湿度,开发了多变... 目的在铝基底上制备稳定的超疏水表面,研究其表面上硫酸钙液滴的蒸发结晶特性。方法通过简单的化学刻蚀法制备了一种超疏水表面,基于温湿度可控的可视化平台开展固着硫酸钙液滴的蒸发过程实验研究。同时,基于温度和相对湿度,开发了多变量拟合二次回归模型来描述其对液滴蒸发速率的影响。结果基底温度为40、50、60℃时,硫酸钙液滴和纯水液滴在亲水铝片表面上的蒸发模式均表现为CCR模式,在超疏水铝片表面上均表现为CCA模式。在超疏水铝片表面,纯水液滴与硫酸钙液滴的蒸发模式略有不同:在蒸发后期,硫酸钙液滴边缘盐分增加,在重力和Marangoni效应作用下,外部逐渐形成盐壳,接触半径呈上升趋势,说明超疏水表面不利于盐滴的钉扎。当蒸发速率较低时,在外部更容易形成盐壳,一旦外部形成盐壳,蒸发机制即发生了变化,液滴内部水分子需要克服盐壳内外的压差,并通过盐壳扩散进一步蒸发。结论通过固着液滴实验验证了硫酸钙液滴的蒸发模式与基底温度无关,而与基底的润湿性有关,并且液滴的蒸发速率随着相对湿度的降低和温度的升高而增大。通过R^(2)=0.9937的多变量拟合二次回归模型,对影响液滴蒸发的因素进行了方差分析,结果表明:在超疏水表面上温度和相对湿度对硫酸钙液滴的蒸发速率均有显著影响。研究成果为矿井水的资源化利用提供了有效的理论支撑。 展开更多
关键词 超疏水表面 化学刻蚀法 盐液滴蒸发 固着液滴法 蒸发速率 接触角 方差分析
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高表面能固体的润湿性实验及表面张力计算 被引量:21
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作者 罗晓斌 朱定一 +1 位作者 乔卫 石丽敏 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期932-936,共5页
采用座滴法在1100℃及氩气与CO混合气氛的环境中,研究了Au、Ag、Cu、Ge、Sn五种金属在Al2O3、SiO2、ZrO2、高定向热解石墨的(0001)基面四种固体表面上的润湿性,用ADSA滴形分析软件测量了接触角。通过新的理论方程分别计算了四种固体材... 采用座滴法在1100℃及氩气与CO混合气氛的环境中,研究了Au、Ag、Cu、Ge、Sn五种金属在Al2O3、SiO2、ZrO2、高定向热解石墨的(0001)基面四种固体表面上的润湿性,用ADSA滴形分析软件测量了接触角。通过新的理论方程分别计算了四种固体材料的表面张力。结果表明,在同一种陶瓷表面上,接触角随着金属液体表面张力的增加而增大,所计算的固体表面张力数值具有较好的一致性,表明所建立的理论公式能够正确反映液、固、气三相之间的张力平衡关系。在1100℃时,上述四种固体材料表面张力的平均值分别为340.24、457.79、357.52、431.35(mJ.m-2)。 展开更多
关键词 高表面能固体 表面张力 座滴法 接触角 润湿性
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液滴图片数字化引起的超疏表面接触角测量误差模拟研究 被引量:5
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作者 李健 纪敬虎 何鹏 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第6期127-131,共5页
液滴在表面上的接触角是衡量表面润湿性能的一个重要指标,近年来在超疏水表面研究领域得到广泛应用。目前接触角测试主要采用座滴法在获取液滴数字图片的基础上对液滴轮廓进行直接测量或拟合得到;数字图片的离散性决定了接触角测试结果... 液滴在表面上的接触角是衡量表面润湿性能的一个重要指标,近年来在超疏水表面研究领域得到广泛应用。目前接触角测试主要采用座滴法在获取液滴数字图片的基础上对液滴轮廓进行直接测量或拟合得到;数字图片的离散性决定了接触角测试结果具有一定误差这一误差在液滴偏离球冠形状的情况下(例如:超疏水/油表面接触角测量)会变得较为严重。拟采用数值模拟分析方法研究由液滴数字图片决定的超疏水/油表面接触角测量误差随液滴参数和表面性能的变化规律。通过模拟发现,接触角测量误差随着接触角的增大而增大;采用大体积液滴进行测量会带来较大的接触角误差;而密度大或表面张力小的液体带来的误差较太。为实现接触角误差的控制,在采用小体积液滴的同时,可以通过悬滴法进行测试,此时误差可控制在仪器误差限范围之内。 展开更多
关键词 超疏水 接触角 图像法 座滴法
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高聚物表面的润湿性实验及表面张力的计算 被引量:13
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作者 张远超 朱定一 许少妮 《科学技术与工程》 2009年第13期3595-3600,3606,共7页
采用座滴法研究了去离子水等8种测试液体在聚四氟乙烯等6种低能固体表面上的润湿性,用ADSA滴形分析软件的LB-ADSA模式测量了接触角。以新的润湿性理论计算方法为基础,分别计算了6种固体物质的表面张力。结果表明,采用座滴法研究润湿性... 采用座滴法研究了去离子水等8种测试液体在聚四氟乙烯等6种低能固体表面上的润湿性,用ADSA滴形分析软件的LB-ADSA模式测量了接触角。以新的润湿性理论计算方法为基础,分别计算了6种固体物质的表面张力。结果表明,采用座滴法研究润湿性及固体的表面张力时,表面张力引起的接触角的变化存在着敏感区与非敏感区,当测试液体的表面张力远大于固体材料的表面张力时,表面张力的变化对接触角的影响敏感,用座滴法所计算的固体表面张力数值具有较好的一致性和准确性,因而可以用表面张力较大的纯净液态水作为计算大多数高聚物表面张力的测试液体。实验所获得的固体表面张力数值均大于相关文献给出的计算值,表明目前常用的几种表面张力近似算法存在着计算数值偏小的问题。 展开更多
关键词 高聚物 表面张力 座滴法 接触角
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用视频光学接触角测量仪研究润湿性变化 被引量:7
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作者 吴家文 《断块油气田》 CAS 北大核心 2011年第2期220-222,共3页
油层的润湿性对孔隙中流体的分布具有重要的影响作用。驱油实验前进行的洗油过程所用的甲苯是亲油的,这必然会改变岩心的润湿性;同时,水对岩心长时间的冲洗也可能影响岩心的润湿性。为了研究这些因素对润湿性的影响水平,采用德国Dataphy... 油层的润湿性对孔隙中流体的分布具有重要的影响作用。驱油实验前进行的洗油过程所用的甲苯是亲油的,这必然会改变岩心的润湿性;同时,水对岩心长时间的冲洗也可能影响岩心的润湿性。为了研究这些因素对润湿性的影响水平,采用德国Dataphysics公司生产的视频光学接触角测量仪,结合水洗油实验,研究了洗油过程中岩心润湿性的变化趋势。实验结果表明,洗油过程和驱油过程会影响岩心的润湿性,洗油后岩心接触角变大,但长时间水洗可基本消除这一影响。因此,洗油后需要对岩心水洗一段时间再进行驱油实验,以消除洗油过程对润湿性的影响。 展开更多
关键词 低渗透率 润湿性 洗油 接触角测量仪 座滴法
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粒状发射药接触角测定条件的优化
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作者 张丽华 左金秀 +1 位作者 柳超 刘幼平 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期74-77,共4页
为获得较为准确的粒状发射药的表面性能参数,采用接触角测量仪测量了粒状发射药在不同实验操作条件下的接触角,讨论了躺滴法测量发射药接触角操作过程中测试面的选取、测试面的处理方式、所用液滴体积、液滴与发射药测试面的接触时间等... 为获得较为准确的粒状发射药的表面性能参数,采用接触角测量仪测量了粒状发射药在不同实验操作条件下的接触角,讨论了躺滴法测量发射药接触角操作过程中测试面的选取、测试面的处理方式、所用液滴体积、液滴与发射药测试面的接触时间等因素对接触角测定值的影响。依据实测数据确定了较为稳定的实验操作条件:用磨平的粒状发射药侧面作为接触角测试面,对测试面采用细砂纸打磨后再用丙酮擦拭、晾干的处理方式,所用液滴体积不大于1μL,取液滴与测试面的接触时间为8s时的接触角值作为测试结果。 展开更多
关键词 应用化学 接触角 粒状发射药 躺滴法 表面性能 操作条件
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不同润湿性液体在粗糙表面的润湿滞后现象 被引量:9
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作者 肖易航 郑军 +2 位作者 何勇明 刘鸿博 龚丁 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期150-156,共7页
润湿滞后是表征液体脱离固体表面难易程度的核心参数。为了研究不同润湿性状态下的润湿滞后现象,在定量描述固体表面粗糙度的基础上,首次在3种不同粗糙度固体表面上对强亲水到疏水范围内的液体进行系统的Wenzel接触角及润湿滞后实验,在... 润湿滞后是表征液体脱离固体表面难易程度的核心参数。为了研究不同润湿性状态下的润湿滞后现象,在定量描述固体表面粗糙度的基础上,首次在3种不同粗糙度固体表面上对强亲水到疏水范围内的液体进行系统的Wenzel接触角及润湿滞后实验,在通过Wenzel理论及静摩擦力理论验证座滴法与体积法实验结果准确性的前提下,进一步研究不同润湿性状态下杨氏接触角、粗糙度与润湿滞后之间的定性关系。结果表明:固体样品1(固体表面粗糙度,r=1.15)的润湿滞后效应在不同润湿状态下保持一常数,而固体样品2(r=1.64)及固体样品3(r=2.29)的润湿滞后效应在θ_e=90°附近达到最大,随着亲水和疏水程度的增加,润湿滞后效应均不断减小;粗糙度与润湿滞后的关系也并不单调,在亲水状态下,润湿滞后效应随着粗糙度的增加而减小,而在中性润湿状态下未发现明显规律。 展开更多
关键词 润湿性 润湿滞后 座滴法 体积法 固体表面粗糙度
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表面张力与接触角对膨胀土干缩开裂影响的试验研究 被引量:16
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作者 杨松 吴珺华 黄剑峰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1645-1652,共8页
用悬滴法对纯水、酒精溶液和肥皂水(表面活性剂)3种液体的表面张力进行测量,比较3种液体表面张力的大小;用躺滴法测量混有十八胺的两种土样的接触角。在此基础上,针对不同表面张力和接触角的膨胀土试样进行收缩开裂试验。试验结果表明:... 用悬滴法对纯水、酒精溶液和肥皂水(表面活性剂)3种液体的表面张力进行测量,比较3种液体表面张力的大小;用躺滴法测量混有十八胺的两种土样的接触角。在此基础上,针对不同表面张力和接触角的膨胀土试样进行收缩开裂试验。试验结果表明:孔隙水表面张力和接触角对膨胀土的收缩开裂有重要影响。表面张力越小的试样,其最终收缩开裂裂隙度越小,但在裂隙发展阶段,脱湿时间相同时,孔隙水表面张力小的土样其收缩开裂裂隙度有可能大于表面张力较大的土样。增大土颗粒与孔隙水间的接触角可以很好的抑制膨胀土的收缩开裂,接触角越大,相同的脱湿时间下土体的收缩开裂裂隙度越小。减小孔隙水表面张力或增大接触角都会使土体中的弯液面曲率半径增大,从而减小土体中的基质吸力。接触角的增大还有可能使弯液面由凹变凸,基质吸力会因此消失,从而很好的抑制膨胀土开裂。 展开更多
关键词 悬滴法 躺滴法 表面张力 接触角 干缩开裂
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