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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

发布时间:2018-04-17 06:09

  本文选题:超疏水 + 接触角 ; 参考:《科学技术与工程》2017年06期


【摘要】: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。
[Abstract]:The contact angle of droplets on the surface is an important index to evaluate the wettability of the surface, and has been widely used in the field of superhydrophobic surface research in recent years.At present, the contact angle measurement is mainly based on the digital image of the droplet, and the profile of the droplet is measured or fitted directly.The dispersion of digital images determines that the error in the measurement of contact angle becomes more serious when the droplet deviates from the shape of the spherical crown (for example, the super-hydrophobic / oil surface contact angle measurement).A numerical simulation method is proposed to study the variation of the contact angle error of superhydrophobic / oil surface with droplet parameters and surface properties, which is determined by the digital image of the droplet.It is found by simulation that the measurement error of contact angle increases with the increase of contact angle; the larger contact angle error will be caused by the measurement of large volume droplets; and the error caused by liquid with high density or low surface tension is higher than that of liquid with high density or low surface tension.In order to control the contact angle error, the small volume droplet can be used to measure the contact angle error by hanging drop method, and the error can be controlled within the limit of the instrument error.
【作者单位】: 江苏大学材料科学与工程学院;江苏大学机械工程学院;江苏大学机电总厂;
【基金】:国家自然科学基金(51105176) 江苏省自然科学基金(BK20130524) 江苏大学高级人才启动基金(自然类)(11JDG101)资助
【分类号】:TB302

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本文编号:1762389

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