动态接触角与接触线上的应力奇点

应用经典的Moffatt解, 通过引入接触线特征参数λ′, 给出了接触线上的黏性剪切应力, 导出了动态接触角和接触线移动速度的关系, 解释了文献中两种不同测量方法所得静态接触角不一致的现象. 理论所揭示的动态接触角和接触线移动速度的关系曲线和以往文献中的曲线形式基本一致. 通过和Hoffman试验数据的比较发现: λ′与流体性质无关, 是表征壁面性质的特征参数. 初步探讨了λ′的数理意义.     

超亲水薄膜表面接触角的高精度测量

 作为极端润湿表面的一种,超亲水薄膜表面由于具有自清洁、防雾、防腐蚀等特性,成为现代工业、城市建设等领域的研究重点之一。界定极端润湿表面的一种方法为接触角的测量,因此获得更高精度的接触角对极端润湿表面工程具有重要意义。讨论了在超亲水薄膜表面提高接触角精度的3种算法,包括量高法、圆拟合法及椭圆拟合法,结果显示接触角在接近0°时通过圆拟合算法能够提高计算精度。     

硅片空蚀实验中表面粗糙度和润湿性的影响

通过几何形貌变化和沉积Au和DLC超薄膜改变硅片的表面粗糙度和润湿性, 利用自制的振动空蚀实验装置对硅片在去离子水中的材料微观破坏情况进行研究. 扫描电子显微镜(SEM)和表面形貌仪用来对实验前后的硅片表面形貌进行检测; 采用接触角测量系统对试样表面润湿性进行表征. 结果表明, 振动空蚀实验后硅片表面会产生由于脆性断裂引起的微小蚀坑和裂纹, 随实验时间增加, 蚀坑和裂纹的数量增加且尺寸增大, 造成材料剥落; 几何形貌引起的粗糙度增加和表面沉积Au和DLC超薄膜引起的表面接触角增大, 都使得硅片的空化更易于发生, 从而加重了空蚀破坏程度.     

摆线铣开槽加工切削力分析

针对摆线铣开槽加工工艺,建立了从刀具接触工件到完成切削整个过程刀具与工件的接触角模型.在接触角模型的基础上利用微元法建立了立铣刀切削力模型,开展切削实验获取了切削力系数,并通过对比预测值与实测值,验证了切削力模型的正确性.最后对比分析了摆线铣和行切法在效率、主轴转速、切深相同的条件下,加工相同尺寸的槽,刀具的受力情况.结果表明：采用摆线铣加工方式,刀具和工件的平均接触角以及刀具所受的切削力都要明显小于行切法.所以使用摆线铣方式,加工过程更为稳定,刀具寿命更长,从而可以采用更高的进给和更大的切深来提高加工效率.     

接触角法测量高分子材料的表面能

以二次蒸馏水、甘油、甲酰胺、二碘甲烷和乙二醇为检测液体,采用接触角法测定聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、丙烯脂/丁二烯/苯乙烯共聚物（ABS）、聚碳酸酯（PC）等高分子树脂材料的表面能参数（Lifshitz-van der Waals分量、Lewis酸分量和Lewis碱分量）.研究结果表明：水-甘油-二碘甲烷、水-甲酰胺-二碘甲烷、水-乙二醇-二碘甲烷3种组合方案中的任一组合均能较好地反映聚合物的表面特征;7种高分子树脂可以分为极性和非极性2大类.PP和PE属于非极性树脂,表面能较低,只存在Lifshitz-van der Waals分量;在极性树脂中,PS,ABS,PC和PET表面具有明显的Lewis碱特征;PVC表面呈现一定的两性特征,除具有Lewis碱特征之外,其表面还带有较多的Lewis酸分量.     

MMA/HEA共聚物膜的制备及性能

采用溶液聚合法先制备甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸羟乙酯(HEA)的共聚物,然后通过溶剂蒸发沉淀制得了聚合物膜。用DSC和SEM对聚合物膜进行了表征,并测定了单体投料比与膜的力学性能之间的关系,用动态接触角研究了聚合物膜表面的亲水性,并对牛血清蛋白(BSA)进行了吸附研究。结果表明:当HEA的投料量wHEA=0.18~0.25时聚合物膜可达到医用膜的力学性能要求;HEA的引入提高了膜表面的亲水性,从而有利于提高膜的生理相容性,同时降低了膜对蛋白质的吸附,有利于提高膜的抗凝血性。     

水在不同管径超疏水性微管内的流动特性

在改性有机硅稀溶液中加入2%全氟辛基氟硅烷以及添加剂配制成超疏水液,采用滴定法在内径分别为0.447、0.728和0.873 mm的3种微铜管内壁实现微米级超疏水性涂层涂覆,其水滴表观接触角超过150°。建立微管内流动特性实验系统对超疏水性处理的减阻规律进行了实验研究,分别测量了雷诺数为100~3 000时去离子水流过处理前后微铜管时的内部摩擦阻力系数f。研究发现,内壁面的超疏水性处理显著降低了微管内的流动阻力,且该影响随微管内径的增加而增大,实验范围内流动阻力系数最大降幅达29.08%。超疏水涂层使得微管内的流动转捩现象出现滞后,且转捩Re随微管管径增加而略有增大。     

聚乙烯醇与聚己内酰胺合金膜材料制备及其性能表征

甲酸为共溶剂,蒸馏水为共沉淀剂,通过溶液共混和液-固相转变法(L-S)制备出聚乙烯醇与聚己内酰胺(PVA/PA-6)合金.采用黏度法、折光指数法、DSC法、FTIR法、TG法和接触角法研究了PVA/PA-6的相容性、热稳定性及亲水性.结果表明PVA与PA-6有很好的相容性;PVA/PA-6合金膜材料比纯PVA热稳定性好;PA-6可有效地降低PVA/PA-6的亲水性.     

液态铝在莫来石陶瓷表面润湿的研究

采用表面活性剂来处理莫来石陶瓷表面可以降低液态铝在陶瓷表面上的接触角θ．由θ＞９０°转为θ＜９０°，导致液态铝对陶瓷表面的润湿。