飞秒激光制备微纳结构表面液滴回弹特性的研究

发布时间：2023-02-27 18:22

　　液滴撞击固体表面这一动力学行为在日常生活中随处可见,并且在很多应用中都起到了重要作用:大到飞行器的防覆冰,小到芯片实验室中的微流控技术等。因此科研人员从未停止过对液滴撞击固体表面动力学行为的探索与研究。而其中如何对撞击液滴的回弹行为进行有效控制也是十分重要的研究方向之一。目前的研究结果表明,根据液滴撞击表面动力学特点的不同,主要分为液滴撞击常温固体表面和热固体表面两个重要研究方向。而不同类型的表面,其撞击液滴的动力学变化也不同。本论文利用飞秒激光在金属表面进行了微纳结构制备,并分别开展了液滴撞击常温与热微纳结构表面的液滴回弹特性研究,主要内容如下:在液滴撞击常温表面动力学行为的研究方面,国内外的研究学者利用表面化学组成、微观结构或其协同作用来构建不同润湿性表面,目的是对撞击液滴的回弹动力学行为进行控制。本文首次提出并验证了一种全新的方法——利用具有粘附性差异的微纳结构拼接表面可以实现控制撞击液滴在回弹过程中的运动行为,其物理机制为表面制备的微纳结构会影响其粘附性,通过改变固体表面的微纳结构,可以控制其拼接表面的粘附性差异,进而实现对撞击液滴回弹行为的精准调控。在本文实验结果中,所能达到...

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景及研究的目的和意义
    1.2 液滴撞击常温表面动力学行为的国内外研究进展
    1.3 液滴撞击热表面动力学行为的国内外研究进展
    1.4 论文的主要内容
第2章 表面微纳结构制备及其特性研究
    2.1 实验材料和实验方法
        2.1.1 基底材料及特性
        2.1.2 实验装置与加工方法
        2.1.3 表面硅烷化处理
        2.1.4 表面特性表征
    2.2 样品表面的制备与特性分析
        2.2.1 单一微纳结构表面
        2.2.2 不同微纳结构类型的拼接表面
    2.3 本章小结
第3章 液滴撞击常温微纳结构表面的动力学行为的研究
    3.1 实验系统与实验方法
        3.1.1 实验装置
        3.1.2 实验方法与操作步骤
    3.2 实验结果与讨论
        3.2.1 表面粘附性表征
        3.2.2 撞击液滴的定向回弹
        3.2.3 回弹行为的精确调控
    3.3 本章小结
第4章 液滴撞击热微纳结构表面的动力学行为的研究
    4.1 实验装置与实验方法
        4.1.1 加热装置
        4.1.2 实验方法与操作步骤
    4.2 实验结果与讨论
        4.2.1 表面热状态
        4.2.2 热表面上撞击液滴的定向回弹
    4.3 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 创新点
    5.2 结论
    5.3 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
致谢



本文编号：3751221