浸润相变及其应用前景

 浸润现象,对我们来说并不陌生.在一干净的玻璃上滴上一滴水,水珠会逐渐散开.我们就说:水浸润了玻璃.相反,如果在玻璃上滴上的是水银,水银则始终聚在一起,不会散开.我们就说:水银不能浸润玻璃.早在1805年,英国科学家T.Young就研究了这种现象.他根据水平方向的力学平衡,得到浸润现象与气体、固体、液体之间表面张力的关系式.物理学家对于浸润问题重新感兴趣,是因为1977年Cahn从理论上预言了从部分浸润到完全浸润状态是一种相变.1980年,Moldorer和Cahn用实验证实了浸润相变的存在.     

谈谈浸润相变

浸润相变通常指液体在固体表面上所发生的从部分浸润状态到完全浸润状态的转化。简要介绍了与这一现象有关的概念，性质和具体应用，描述了实验上对浸润状态的测量，并说明了与浸润相变有关的一些现象。另外，还介绍了所谓和学方法对Ｓｕｌｌｉｖａｎ流体浸润相变的理研究，即通过数学类比，将变这一热力学问题化成保守势场中经典粒子运动的力学问题来研究。     

双壁碳纳米管电浸润现象的分子动力学模拟

在单壁碳纳米管电浸润现象原子模拟的基础上,对双壁碳纳米管的电浸润现象进行了计算机模拟.运用经典分子动力学方法结合一个宏观的电毛细管模型模拟了双壁碳纳米管在水银中的电浸润过程,对不同内管尺寸情况下的浸润现象作了研究和比较.计算结果表明双壁碳管和单壁碳管的电浸润过程存在很大的不同,双壁碳管的内管在电浸润过程中起到重要的作用：当改变双壁碳管中内管的尺寸时,浸润现象会产生很大的改变. 关键词： 双壁碳纳米管 电浸润 分子动力学     

封闭系统中的浸润相变

本文讨论了两平行墙之间的流体在温度、体积和粒子数固定的条件下发生的浸润相变,所得结果表明,封闭系统与开放系统的浸润相变现象不同,本文的理论讨论与Monte-Carlo模拟所得结论一致。 关键词：     

基于核心素养的高中物理教学设计——以“浸润与不浸润”为例

“浸润与不浸润”作为高中非热点知识,在课堂教学中一般不被重视.但该部分知识具有复习旧知、衔接新知的作用,不仅与日常生活联系紧密,还可以运用到手工创作上.了解其现象以及现象背后的原因,有助于培养学生核心素养,所以本文基于学生学科核心素养培养以及从学科融合的角度对这部分内容进行了教学设计与创新.     

具有不同作用势的两平行墙间流体的浸润相变

用解析方法讨论了当两平行墙对流体施加不同的作用势时流体的浸润相变。系统的状态很敏感地依赖于两墙的作用势和两墙间距离的大小。即使两墙差别很小,在一定条件下仍可发生浸润一墙而不浸润另一墙的现象。系统中发生的浸润相变可能是一级的,也可能是二级的。 关键词：     

关于“覆杯实验”问题的探讨

主要讨论当杯底有一小洞时,覆杯实验成功的原因,同时还讨论了当杯中留有部分空气时,分别用浸润及不浸润材料作覆盖物,水未下落的原因.     

具有InAlAs浸润层的InGaAs量子点的制备和特性研究

采用自组装方法生长了一种新型的InGaAs量子点/InAlAs浸润层结构.通过选取合适的In组分 ，使InAlAs浸润层的能级与GaAs势垒相当，从而使浸润层的量子阱特征消失.通过低温光致 发光（PL）谱的测试分析得到InGaAs量子点/InAlAs浸润层在样品中的确切位置.变温PL谱的 研究显示，具有这种结构的量子点发光峰的半高全宽随温度上升出现展宽，这明显区别于普 通InGaAs量子点半高全宽变窄的行为.这是因为采用了InAlAs浸润层后，不仅增强了对InGaA s量子点的限制作用，同时切断了载流子的 关键词： InGaAs量子点 InAlAs浸润层 PL谱     

墙的力程加长有利于一级浸润相变的反例

迄今讨论的浸润相变模型中,墙的力程加长总是有利于一级相变而不利于二级相变。本文提出了一个可以解析地讨论的反例。 关键词：     

博物馆展厅与库房空气中有害气体的测定与除去研究

用被动采样和主动采样测定了中国钱币博物馆部分展厅内二氧化硫和二氧化氮的浓度； 采用三乙醇胺浸润过的定量滤纸吸收室内空气中的二氧化硫，用三乙醇胺、饱和碳酸钠溶液浸润过的定量滤纸吸收二氧化氮， 研究其吸收特性。     

基于铝浸润层的超薄银透明导电薄膜研究北大核心CSCD

超薄银薄膜具有高柔韧性和优良的光电性能,是用于透明导电电极的潜在材料。通过电阻热蒸发技术以金属铝作为浸润层制备超薄银透明导电薄膜。引入铝浸润层降低银薄膜的阈值厚度,使银薄膜在K9玻璃基底上以尽可能低的厚度达到连续。对不同厚度铝浸润层上银薄膜方块电阻进行测试,经SEM图像验证后得出,1 nm铝浸润层对银薄膜具有较好的浸润效果。随后采用相同的工艺在1 nm铝浸润层上制备了不同厚度的银薄膜,透过率和方阻测试结果表明,1 nm铝浸润层上制备的10 nm银薄膜方阻值可达到13Ω/,其在0.4μm~2.5μm波段内透过率可达到50%以上。     

浸润接触线的摩擦性质与固体表面张力的Wenzel行为

依据Adam和Jessop关于固-液-气三相接触线具有静摩擦性的观点，能从浸润接触角数据推算 出固体的表面张力系数，但结果显然会与摩擦条件的具体形式有关.以报道的不锈钢和聚丙 烯实验数据为例，通过对比Mises和Amonton两种摩擦定律给出的表面张力系数，后者给出的 张力才具有总是随表面粗糙性的增大而增加的Wenzel效应，以及当固-液，固-气界面的张力 系数之差等于液-气界面的张力系数时，退后角将变为零的全浸润条件.这似乎表明用Amonto n定律描写接触线的静摩擦要更为合理. 关键词： 浸润角 静摩擦 固体表面张力     

聚合物表面银纳米颗粒的大面积均匀沉积及其应用

通过化学浸润和光还原法在聚合物薄膜基片（三醋酸纤维树酯）上直接沉积制备出大面积范围内颗粒大小、表面密度等分布均匀的纳米金属银颗粒.紫外吸收光谱和高分辨透射电镜分析表明，在室温实验条件下调整化学溶液浓度，可获得颗粒直径在2—5nm范围内的球形金属纳米银颗粒.通过接触拷贝方式，获得了基于银纳米颗粒形成的全息光栅. 关键词： 银纳米颗粒 聚合物薄膜 浸润 光还原     

微矩形凹槽表面液滴各向异性浸润行为的研究

受自然界启发,仿生微结构被广泛用于调控固-液界面的性质.研究显示,液滴在微结构表面的各向异性浸润行为可用于实现微流动方向和速度的控制,且其各向异性浸润与微结构的尺寸和分布等密切相关.本文研究了微矩形凹槽尺寸对液滴各向异性浸润行为的影响规律.结果显示,液滴沿平行沟槽的方向具有较小的运动阻力、易铺展,因此具有较小接触角;而垂直于沟槽方向,由于沟槽的阻隔作用具有较大运动阻力,因而具有较大接触角,并且在垂直方向液滴的浸润过程是三相线一系列钉扎和跳跃行为.在微矩形凹槽表面,液滴沿平行方向接触角θ//与肋板宽度R和凹槽宽度G密切相关,其值与表面固体面积比成反比;而垂直于沟槽方向的接触角θ⊥随肋板宽度R和凹槽宽度G变化基本保持不变.同时各向异性液滴的变形比L/W、特征方向接触角比值θ⊥/θ//与表面固体面积比成正比.研究结果有助于加深理解微结构表面浸润行为的机制,并为微矩形凹槽在微流动控制方向的应用提供技术支持.     

混合流体浸润相变的研究(Ⅱ)——二元系统的三相共存态

本文仍从Sullivan模型出发,发展文献[1]中提出的展开方法,在动力学图象中,就混合系统中最具有代表性的状态——二元三相系的浸润相变性质,进行解析研究。所得结论对已有结果作了补充与修正。 关键词：     

混合流体浸润相变的研究(Ⅲ)——二元系统的四相共存态

本文讨论二元Sullivan系统的一个特殊状态——二元四相系的浸润相变性质,该系统的许多性质可以通过对两个二元二相系的讨论而得到。结果表明:这一系统同时存在一级相变和二级相变。 关键词：     

建设以知识、能力和素质为教学目标的大学物理精品课程

介绍了同济大学基础物理教学在精品课程建设中的成功经验.为贯彻"以学生为本"的基本教学指导思想,教研室的老师们提出了"环境浸润"的教学理念,建立了物理探索实验室和物理教学辅助网.以课堂教学为主渠道,开展多种形式的教学活动,形成了"课内与课外结合"、"理论与实践结合"、"教学与育人结合"的教学模式.通过多年的教学实践,取得了良好的教学效果.学生对物理学产生了兴趣,涌现出了一批具有较高水平的学生论文和作品.学生的综合能力和素质得到了培养.     

不同制备条件对聚偏氟乙烯纳米线生长的影响

为提高铁电聚合物聚偏氟乙烯(PVDF)的压电性能,利用纳米限域效应,采用模板直接浸润法,将多孔氧化铝(AAO)模板在不同浓度的PVDF的DMF溶液中自然浸润,并添加聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为表面修饰剂,制备了一维材料PVDF纳米线。分别研究了浸润温度、溶液浓度及表面修饰剂等因素对PVDF纳米线生长过程的影响。通过FTIR、SEM、XRD等对样品的形貌结构及性能进行了表征,进一步讨论了AAO模板中PVDF纳米线的生长机制。结果表明:模板法生长的PVDF纳米线形貌主要受溶液浓度的影响,并且当浓度为0.10 g/m L时形貌较优,其平均长度为50μm,平均直径为180 nm,与AAO模板孔径尺寸相当;表面修饰剂PVP可在一定程度上防止纳米线团聚并且优化其尺寸均一性;AAO模板中生长的PVDF纳米线由于纳米限域效应优先向β晶相结晶,并且在生长过程中PVDF并未参与任何化学反应。     

面心立方(001)方向AB合金薄膜表面层的有序无序相变

采用平均场近似方法对两组元面心立方合金薄膜的有序无序相转变过程进行模拟计算，结果表明，合金薄膜的有序无序相变受薄膜层数奇偶性的影响.薄膜层数奇偶性不同，会导致薄膜具有不同的相结构和热力学性质.在弱表面偏析作用下，对于偶数层薄膜，由于薄膜边界对称性破缺，对应体组分x=0.5的化学势区间，偶数层薄膜有序无序相变过程中出现了中间温度相和浸润现象.而奇数层薄膜的有序无序相变类似体材料的相变.在强表面偏析作用下，由于受表面偏析作用和有限尺寸效应影响，对应体组分x=0.5的化学势区间，奇数层薄膜中出现AB(AB)关键词： 合金薄膜 有序无序相变 浸润现象 准热力学相变     

神奇的表面浸润

<正>1.自然界中的浸润现象当把一种液体沉积于固体表面上时,由于液体、气体以及固体分子间的作用力,液体最后会处于平衡状态,这时气、液、固三相交点处气、液界面的切线会与固液界面线成一定角度的夹角,这种现象称为浸润,形成的角度称为接触角。对于水这种常见液体,一般人们把水滴接触角小于90°的表面称为亲水表面,接触角大于90°的表