液态Sn-Cu钎料的黏滞性与润湿行为研究

金属熔体的黏度和表面张力都是与液态结构相关的敏感物理性质, 且存在一定的相互关系. 对于微电子封装材料而言, 黏度和表面张力均是影响其工艺性能的重要参量. 本文利用回转振动式高温熔体黏度仪测量了Sn-xCu (x = 0.7, 1.5, 2)钎料熔体在不同温度下的黏度值, 发现在一定温度范围内钎料熔体的黏度值存在突变, 可划分为低温区和高温区. 在各温区内, 黏温关系很好地符合Arrhenius方程, 在此基础上讨论了液态钎料的结构特征和演变规律. 同时, 利用黏度值计算了液态Sn-xCu钎料在相应温度下的表面张力, 并通过Sn-xCu钎料在Cu基板上的润湿铺展实验对计算结果进行验证. 结果显示, 润湿角和扩展率的测试结果与表面张力的计算结果具有很好的一致性, 表明通过熔体黏度值来计算锡基二元无铅钎料合金表面张力并评估其润湿性能的方法是可行的. 关键词： Sn-Cu钎料 黏度 表面张力 润湿性     

低黏度透明液体黏滞系数测量实验的研究

研究小球在低黏度透明黏性液体中以初速度为零状态下落的加速运动过程, 通过分析小球在加速下 落过程中下落速度与对应时间的关系而得到液体的黏滞系数值. 新方法改进了原变速落球法研究拟合小球下落位 移与对应时间得到黏滞系数的实验方法. 实验结果表明, 新方法提高了实验的稳定性和拟合的准确度     

电毛细驱动液态金属液滴可寻址运动特性研究

液态金属作为新型材料广泛应用于生物医疗、机械制造等领域。液态金属的高动力黏度和高表面张力等特性使得液态金属液滴可寻址操控的研究目前仍极具挑战。本文提出采用梯度电压驱动液态金属液滴在黏性溶液中运动的方法,与传统功能梯度表面方法相比,该方法不需要依赖特殊的固体表面,更精准灵活地调控液滴运动。采用水平集技术模拟对比梯度电势、梯度表面和两者共同驱动三种方式的液滴自动寻址过程动力学特性。结果验证了梯度电势驱动液态金属液滴定向运动的可行性。本文详细讨论了液态金属液滴、周围流体的黏度及表面张力等参数也会对液态金属驱动过程产生影响,并设计了操控液滴定向寻址运动、分裂等的蜂窝状组合电极表面,相关研究可为液态金属可寻址定向运动提供理论指导。     

基于孔口出流模型的实验研究及理论分析

基于孔口出流模型对底部有小孔的圆柱体容器中液体液面高度随时间的变化规律进行了实验研究,并通过计入液体表面张力引起的孔口收缩和流体黏滞力导致的能量损失对实验结果进行了理论分析,与实验结果一致.     

高温金属熔体黏度突变探索

高温金属熔体的黏度是衡量液态金属动力学性质的一个重要指标,是高温金属熔体的基本物理性能之一.熔体的黏度在表征脆性系数、金属玻璃形成能力的大小和液-液相变现象方面起关键性作用.本文在介绍高温金属熔体黏度测量方法的基础上,综合评述了单质、二元和多元合金黏度随温度的变化规律和黏度突变特征,分析了黏度突变研究的物理意义,并指出高温金属熔体黏度今后研究的发展方向。     

小球垂直速度对测量透明液体黏度影响的研究

在匀速落球法测液体黏度的实验中,研究小球以较大的垂直速度进入待测液体时对测定透明液体的黏滞系数的影响。     

除垢超声波传播影响因素的理论研究

从一维平面波理论入手分析了超声波声压分布特性。依据多普勒频移原理,在声场的运动方程,连续性方程,波动方程的基础上,建立一个超声波在流动的液体中传播的控制方程。根据轴对称模型的实际特点,简化了所得方程,并求出解析解。结果表明流动液体可以产生声波的衰减。液体的黏滞性是产生超声波衰减的重要原因。超声波的频率较高,液体的黏滞性对超声波衰减影响明显。依据黏滞力与速度梯度的关系,建立一个超声波在黏滞液体传播的控制方程,并依据边界条件求出解析解,反映了媒质黏滞性对超声波传播尤其是衰减特性的影响。     

胶子非弹性散射过程对夸克胶子等离子体中双轻子产生的影响

双轻子是研究夸克物质的形成和性质的重要探针.本文基于化学平衡化的黏滞性夸克胶子等离子体演化模型,计算了相对论重离子碰撞能量下金-金对心碰撞形成的夸克胶子等离子体中的双轻子产额.在黏滞性计算中加入了胶子非弹性散射过程对黏滞系数的贡献.相较仅考虑夸克和胶子弹性散射的情况,双轻子的产额有较明显的降低.这表明在黏滞系数中加入胶子非弹性散射的贡献使得系统的演化过程加快,演化时间变短.     

黏滞液体表面张力系数的悬滴法测量

开展了悬滴法测量黏滞液体表面张力的实验技术探究。通过微量进样控制技术，结合动态过程的连续图像采集方法，获得了不同液体量时的液滴形态变化。利用液滴表面张力与重力平衡时的临界状态图像，计算得到硅油的表面张力系数。与标准值相比较，测量数据的相对误差为4%左右。     

声场中气泡运动的混沌特性

以水为工作介质,考虑了液体的可压缩性,研究了声场中气泡的运动特性,模拟了声波频率、声压幅值、气泡初始半径以及液体的表面张力和黏滞系数的变化对气泡运动状态的影响. 分析了空化处理效果与气泡运动状态之间关系. 结果表明:气泡运动处于混沌状态,是提高声空化降解有机污染物能力的最重要因素. 关键词： 声空化 混沌 相图 功率谱图     

液体表面张力系数测定仪器的改进

对FD-NST-I型液体表面张力系数测定仪进行了改进,把单金属吊环改为用绝缘体接起的入水通电吊环,把玻璃容器更换为双层变温水池,利用STM32来进行力敏传感器数据的输出和对液体温度的控制,可以有效地减小误差和更好研究温度对此液体表面张力系数的影响.     

安德雷德的三位中国学生——江仁寿、钱临照、周如松成就研究

江仁寿、钱临照、周如松三位物理学家,1930—1940年间先后留学英国伦敦大学学院,同在英国物理学家安德雷德的指导下,分别从事流体力学和固体物理学领域的研究,并取得了有意义的成果.留学期间的学术成果对三位物理学家后来的成就和贡献都产生重大影响,并对中国物理学的发展起了推动作用.     

用落球法测液体黏度的实验条件分析

从斯托克斯定律成立的条件入手,首先对斯托克斯公式修正项进行了理论探讨;二是分析了雷诺数修正项对黏滞阻力相对误差的影响;三是分析了落球直径、黏度对雷诺数的影响.最后得出用落球法测量液体黏度系数,要使测量误差控制在允许的误差范围内,就必须在实验中满足斯托克斯定律成立的5个条件.     

悬垂液滴受迫振动的数值模拟与实验研究

利用有限元法进行数值模拟,研究了悬垂在针尖上的液滴在二阶模态下的振动情况.结果表明,悬垂液滴的固有振动频率与失重下自由液滴的固有振动频率间存在线性关系,该线性关系与液体的表面张力系数、液体的密度和针直径有关,与液体的黏度和"表面张力系数密度之比"无关;在声场的激励下,液滴的位移共振曲线与受迫振动的标准速度共振曲线在形状上一致,并且阻尼系数与黏度、表面张力系数、针直径呈正相关,而与密度、"表面张力系数与密度之比"呈负相关.最后以水为例将模拟结果与实验数据做了对比,两者符合得很好.     

升球法测量液体黏滞系数

设计制作了一种升球法测量液体黏滞系数的装置。通过砝码拉动待测液体中的小球上升,使用CCD摄像头识别下落砝码从而得到砝码位置与时间的数据,再对数据进行拟合得出液体的黏滞系数。用该方法对蓖麻油进行了测量,结果表明,测得的黏滞系数与蓖麻油黏滞系数标准值的相对偏差为4%,说明该方法测量精度较高。与传统落球法相比,该方法可用于测量非透明、黏滞系数较低的液体。     

利用降膜流动测量液体黏滞系数

利用降膜流动设计并搭建了测量液体黏滞系数的实验装置，根据不可压缩液体N-S方程，结合边界条件建模。采取测量液膜表面速度的方法计算液膜厚度。测量了蓖麻油不同流量下的黏滞系数，倾斜板在不同倾角下，黏滞系数测量相对准确的流量区间基本相同，相对误差在8%以下。分析了装置的适用条件和误差来源。并用全内反射法进行了液膜厚度对比验证。该研究丰富了测量液体黏滞系数的教学内容和方法，有助于学生掌握流体力学相关知识，提高综合设计能力。     

高速相机及智能手机在液体黏滞系数测量上的应用

液体黏滞性的测量非常重要,目前最常用的落球法是通过激光发射探头测量小球匀速下落过程中的速度,进而计算黏滞系数。然而,实际操作过程中,激光器的调节往往很困难,而且容易出现小球下落过程中难以穿过激光的现象,导致实验成功率低。本文通过实验研究智能手机及高速相机在落球法测黏滞系数中的应用,对比常规方法与智能手机或高速相机的测试结果,探讨智能手机或高速相机对常规液体黏滞系数测定装置中激光器的替代效果。     

黏滞法估算液体的活化能

液体分子要在液体中作一定程度的偏移,需要克服一个高度为W的势垒,这个势垒就是该液体的活化能,活化能是表征液体本身固有性质的一个物理量,它对液体诸多特性参数都有决定性的作用,本文提出一个估算液体活化能的实验方法--黏滞法,其理论依据是液体的黏滞系数n正比于TekT/W[1],通过实验分别测出几个不同温度下液体的黏滞系数反过来即可估算其活化能.     

磁场中夸克物质的黏滞系数

研究了磁场中夸克非轻子弱作用过程的反应率和黏滞系数. 改进了在弱磁场情况下的近似计算方法, 给出了非轻子过程的反应率与夸克物质的体黏滞系数的表达式, 显示出在弱磁场情况下, 黏滞系数的温度依赖关系与零磁场情况下一致, 但黏滞系数的大小依赖磁场的强度.     

l〉〉d的圆柱体在黏性液体中的下落的探究

探究l〉〉d的圆柱体在黏滞系数为η的液体中运动时,黏滞阻力与其速度、几何线度的关系,验证理论公式;试图通过上述关系寻求测液体黏滞系数的新方法;对比落球法和＂落圆柱法＂测黏滞系数的优劣,分析原因。