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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 62 毫秒
1.
超疏水纳米结构表面池沸腾特性   总被引:2,自引:0,他引:2  
本文通过采用物理气相沉积法于TiO2纳米管阵列表面修饰一层聚四氟乙烯(PTFE)纳米颗粒,得到超疏水表面,并研究此超疏水纳米结构表面的池沸腾特性.研究表明,超疏水纳米结构表面沸腾特性类似于膜沸腾,沸腾工质难以浸润该表面,其沸腾传热系数及临界热流密度均较低.分析表明,固液处于Cassie-Baxter接触状态,纳米结构表...  相似文献   

2.
疏水表面纳米气泡的运动有重要的应用价值和研究意义。本文采用分子动力学方法,模拟了纳米通道壁面为超疏水性时壁面上气泡的运动状况。在质量力驱动下,随着外界驱动力的增大,两壁面上的气泡被逐渐拉长,同时逐渐变得扁平;前端"接触角"逐渐增大,而后端"接触角"逐渐减小。纳米通道内疏水性表面的纳米气泡随着外部驱动力的变化呈现出不同的形态,变化程度随着驱动力的增大而增大。在不同驱动力作用下,两个气泡总是保持相同的速度,气泡的速度与外力驱动的大小呈线性增长趋势。随着外力的增大,边界层及通道中心速度皆呈现增大趋势。  相似文献   

3.
本文以表面超疏水性的紫竹梅叶片为基质,用疏水浓缩效应制备了银纳米粒子基底。所制备的基底同样具有超疏水性。对探针分子R6G进行了表面增强拉曼散射光谱检测,当R6G的浓度稀释到5×10-11 mol/L时都有很明显的特征峰,说明该基底具有很好的增强效果。另外对紫竹梅叶片的正反表面制备的基底的增强效果进行了研究,发现其增强程度差别不大,于是采用正面来制备基底进行进一步实验研究。利用所制备的基底对福美双残留进行检测,发现其检测限度可达5×10-8 mol/L。低于国标福美双0.1 mg/kg(对应摩尔浓度为4.16×10-7 mol/L)的最大残留限量,可作为福美双农药残留一种快速的检测方式。该基底制备简单,在普通实验室就能完成,有望作为农药残留一种快速有效的检测方法。  相似文献   

4.
液滴的快速脱落和移除对蒸汽滴状冷凝传热具有重要的影响,超疏水表面由丁二具有接触角大,接触角滞后小的优点而用于驱动冷凝液滴的自发运动,但是,常压蒸汽在超疏水表面冷凝时,液滴的润湿形态还没有定论。本文设计了超疏水疏水条纹间隔排列的超疏水一疏水组合表面,研究了常压蒸汽在组合表面上的冷凝过程,观测了液滴的运动特性,测量了超疏水一疏水组合表面上常压蒸汽冷凝传热性能。实验结果显示疏水区液滴在表面张力差的作用下从疏水区向超疏水区自发迁移,说明超疏水区液滴处于Wenzel润湿形态,超疏水一疏水组合表面蒸汽冷凝传热性能比完全超疏水和完全疏水表面传热性能的面积加权平均值大。说明液滴的自发迁移运动强化了疏水区的传热性能。  相似文献   

5.
高雪峰  江雷 《物理》2006,35(07):559-564
文章简要地论述了表面浸润性的基本理论,介绍了几种天然超疏水生物表面最新的研究进展,包括荷叶、蝉翼、水稻叶以及水黾腿,特别介绍了作者的研究小组利用从壁虎脚高黏附力获得的灵感仿生制备出一种对水滴具有高黏附的超疏水阵列聚苯乙烯纳米管材料,最后对超疏水材料的研究趋势作了展望.  相似文献   

6.
天然超疏水生物表面研究的新进展   总被引:6,自引:0,他引:6  
高雪峰  江雷 《物理》2006,35(7):559-564
文章简要地论述了表面浸润性的基本理论,介绍了几种天然超疏水生物表面最新的研究进展,包括荷叶、蝉翼、水稻叶以及水黾腿,特别介绍了作者的研究小组利用从壁虎脚高黏附力获得的灵感仿生制备出一种对水滴具有高黏附的超疏水阵列聚苯乙烯纳米管材料,最后对超疏水材料的研究趋势作了展望。  相似文献   

7.
本文研究了平行电场中超疏水热表面上氧化石墨烯纳米流体液滴的蒸发特性.利用可视化技术捕捉了液滴接触角、接触直径及瞬态相界面的变化.实验发现平行电场能够将液滴沿电势梯度方向拉伸成椭球状,并可以调控蒸发过程中液滴接触直径的变化过程及大小.当液滴接触直径收缩比减小至某一临界值后,将出现一种新的蒸发模式:接触角与接触直径均保持不...  相似文献   

8.
稳定超疏水性表面的理论进展   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
王奔  念敬妍  铁璐  张亚斌  郭志光 《物理学报》2013,62(14):146801-146801
自然界中很多动植物都具有稳定的超疏水性, 它们既拥有高接触角, 又拥有低滚动角, 且能长期稳定存在.通过对它们的研究, 发现表面的润湿性与表面的化学成分、表面的几何形貌有关, 并且表面几何结构的影响更为显著, 甚至可以实现由亲水性表面向超疏水转变. 虽然目前在这个领域已经有大量的实验验证了表面粗糙结构的重要作用, 但是对于表面微纳米结构对表面疏水性机理的理论研究还并不完善. 本文详细介绍了超疏水表面的基本理论及其适用性、 接触角滞后现象, 分别从经典理论和能量的观点探讨了润湿状态转化发生的条件, 重点介绍了通过仿生理念对表面几何形貌的优化设计, 包括单尺度和多尺度表面结构对于设计稳定超疏水表面的作用. 最后, 对超疏水理论的不足和未来发展进行了展望. 关键词: 超疏水 仿生 接触角 滞后  相似文献   

9.
自然对流条件下仿生超疏水表面的抑霜研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
仿生超疏水表面具有多重纳米和微米级的超微结构,其与水滴的接触角一般在150度以上,本文将这种仿生超疏水表面应用到制冷抑霜实验中,观察其表面上水珠的生成、冻结、初始霜晶的出现以及最终霜晶的特殊形态,与普通金属表面上霜的形成过程相比,这种表面具有很强的抑霜性,在-10℃的冷表面上它能延迟初始霜晶的形成55 min以上,其最终形成的霜晶结构松散,较易去除.在实验中首次发现了在该表面上形成的霜晶形态特异,类似一朵朵菊花.最后本文从理论上分析了这种表面的抑霜机理.  相似文献   

10.
基于质量守恒和Fick第一定律,模拟了水滴在超疏水聚合物表面的蒸发全过程.研究从以往的接触角<90±扩展到>150±,液滴形貌扩展为椭球球帽模型进行疏水表面蒸发模拟.水滴在超疏水PC和FPU/PMMA表面蒸发的实验结果显示,计算的椭球球帽模型可以更好的反映出液滴接触角和高度的变化情况,并且不同聚合物表面接触角的相同变化趋势也揭示出微-纳二级结构表面结构不仅影响液滴接触角,也影响液滴蒸发模式.  相似文献   

11.
周建臣  耿兴国  林可君  张永建  臧渡洋 《物理学报》2014,63(21):216801-216801
利用高速摄影技术对超疏水表面液滴振动的动态行为进行观测,研究液滴在不同频率下的振动特性. 实验发现,液滴的共振频率满足Rayleigh方程,微液滴在超疏水表面具有自由液滴的振动性质. 在80–200 Hz的驱动频率范围内,接触线出现了明显的固着-移动现象,液滴的振动频率是驱动频率的一半,液滴振动时的形变较大. 当驱动频率大于200 Hz时,接触线基本固着,液滴的振动频率近似等于驱动频率,液滴共振时的形态边缘始终有节点存在. 分析表明,液滴对外界驱动的不同响应与接触线的振荡行为和变形程度密切相关 关键词: 超疏水表面 受迫振动 共振 接触线  相似文献   

12.
本文通过化学刻蚀和表面氟化相结合的方法在铜片基体上制作了一系列具有不同接触角的疏水表面,水与疏水表面的接触角最高可达155.2°.显微观察了不同接触角冷表面上水珠的形成、冻结以及初始霜晶的生长,并与普通紫铜表面进行了对比.结果表明,普通紫铜表面上形成的水珠大且排列致密,而疏水表面上形成的水珠小且稀疏,呈球形,冻结时间晚...  相似文献   

13.
超疏水表面液滴的振动特性与接触线的移动、液滴体积、基底振幅等因素密切相关.本文在基底振幅较小且恒定的条件下,研究了超疏水表面液滴的共振振幅、模式区间、共振频率等振动特性及其与液滴体积(20—500μL)的关系.此外,将基于一般性疏水表面建立的Noblin共振频率计算模型应用于超疏水表面,并提出虚驻点的概念,借此对模...  相似文献   

14.
Fabrication of superhydrophobic wood surface by a sol-gel process   总被引:3,自引:0,他引:3  
The superhydrophobic wood surface was fabricated via a sol-gel process followed by a fluorination treatment of 1H, 1H, 2H, 2H- perfluoroalkyltriethoxysilanes (POTS) reagent. The crystallization type of silica nanoparticles on wood surface was characterized using X-ray diffraction (XRD), the microstructure and chemical composition of the superhydrophobic wood surface were described by scanning electron microscope (SEM) and energy dispersive spectrometer (EDS), the bonding force between the silica nanoparticles and POTS reagent was analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and the superhydrophobic property of the treated sample was measured by contact angle (CA) measurements. An analytical characterization revealed that nanoscale silica spheres stacked uniformly over the wood surface, and with the combination of the high surface roughness of silica nanoparticles and the low surface free energy film of POTS on wood surface, the wood surface has turned its wetting property from hydrophilic into superhydrophobic with a water contact angle of 164° and sliding angle less than 3°.  相似文献   

15.
Bioinspired superhydrophilic/phobic self-cleaning surfaces have recently drawn a lot of interest in both fundamental and applied research. A hybrid method to produce the self-cleaning property of micro/nanostructured surface using ultra-fast laser pulses followed by chemical fluorination is proposed. The typical micro/nanocomposite structures that form from microporous arrays and microgroove groups have been processed by picosecond laser on titanium alloy surface. The surface hydrophilic/phobic and self-cleaning properties of micro/nanostructures before and after fluorination with fluoroalkyl-silane were investigated using surface contact angle measurements. The results indicate that surface properties change from hydrophilic to hydrophobic after fluorination, and the micro/nanostructured surface with increased roughness contributes to the improvement of surface hydrophobicity. The micro/nanomodification can make the original hydrophilic titanium alloy surface more hydrophilic or superhydrophilic. It also can make an originally hydrophobic fluorinated titanium alloy surface more hydrophobic or superhydrophobic. The produced micro/nanostructured titanium alloy surfaces show excellent self-cleaning properties regardless of the fluorination treatment, although the fluorinated surfaces have slightly better self-cleaning properties. It is found that surface treatment using ultra-fast laser pulses and subsequent chemical fluorination is an effective way to manipulate surface wettability and obtain self-cleaning properties.  相似文献   

16.
壁面温度对疏水表面上水滴冻结的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文研究了冷壁面温度对疏水表面(θ=108.8°)上单个水滴冻结过程的影响,比较了水滴的冻结时间及冻结前后的形态变化。结果表明,水滴冻结所需要的时间随冷表面温度的降低而减小,冷表面温度越低,水滴冻结后其顶端越容易出现树枝状霜晶生长。最后,根据能量守恒原理建立了冷表面上水滴冻结的数学模型,给出了相应的表达式,进而分析了壁面温度对水滴冻结时长的影响,计算结果与实验结果一致。  相似文献   

17.
Binary geometric structures at the micro- and nano-scale are fabricated on copper surfaces via simple sandblasting and surface oxidation process. The rough surfaces show excellent superhydrophobicity and ultra-low water roll angle (RA) after fluorination. The structure effect is deduced by comparing it with those of a single micro- or nano-scale structure. Such superhydrophobic copper surfaces can be widely used in many fields such as corrosion protection, liquid transportation without loss. Such a facile technique is expected to offer a feasible avenue for the industrial fabrication of superhydrophobic surfaces.  相似文献   

18.
The lotus-leaf-like superhydrophobic copper was fabricated by a facile two-step method without the chemical modification, on which the water contact angle can reach 158° and the water-sliding angle is less than 10°. Reversible superhydrophobicity to superhydrophilicity transition was observed and controlled by alternation of UV irradiation and dark storage. More interestingly, the superhydrophobic surface exhibits superoleophilicity and all those properties can be well used in reversible switch, separating the water and oil and so on.  相似文献   

19.
The present work reports a simple and time-saving method to fabricate cupric stearate film on zinc substrate by a solution-immersion process. Superhydrophobic surfaces are conventionally prepared employing two steps: roughening a surface and lowering its surface energy. The fabrication of superhydrophobic cupric stearate surface is reported using a one-step process by immersing a zinc plate coated with copper into the stearic acid solution, simplifying the complexity of two different steps involved in the conventional methods. The surface of the zinc plate coated with copper is found to be covered with low surface energy cupric stearate film providing the water contact angle of 160 ± 1° with the rolling off properties. In addition, the damaged superhydrophobic surface can restore superhydrophobicity property by immersing the surface into the stearic acid solution again.  相似文献   

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