SiC模具高温模压石英玻璃物相接触角的分子动力学模拟

发布时间：2021-06-25 04:14

　　针对高温下石英玻璃纳米液滴在SiC模具表面接触角难以测量的问题,采用分子动力学方法,模拟研究了不同温度和粗糙表面面向模压的SiO₂/SiC高温接触角以及SiO₂熔体的界面结构。应用压力张量法发现了MS-Q势函数模拟的SiO₂熔体表面张力较接近实际值,即SiO₂高温表面特性模拟可优先采用MS-Q势函数。针对SiC模具纳米级表面的粗糙度,发现当粗糙度因子r>1.5时润湿模式由Wenzel变为Cassie-Baxter,此时Ra的变化对接触角值无明显影响,Rmr值减小使得接触面积分数f减小,接触角值随之增大。因此,保持r大于1.5的同时适当减小Rmr值有利于减小固液摩擦,降低石英玻璃工件和SiC模具界面上的脱模力。随着温度升高SiO₂表面结构变得松散,导致其在SiC表面接触角减小。在超过2 300 K时接触角值的变化率增大,为减小工件-模具界面的粘附,模压温度应选择2 300 K以下。 

【文章来源】：硅酸盐通报. 2020,39(03)北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

基于分子动力学的SiC模具高温模压石英玻璃的物相接触角模拟研究关系框图

SiO2熔体表面张力模拟计算体系

SiO2/SiC高温界面张力模拟计算体系

【参考文献】：
期刊论文
[1]微液滴在不同能量表面上润湿状态的分子动力学模拟[J]. 徐威,兰忠,彭本利,温荣福,马学虎.  物理学报. 2015(21)
[2]CaO-MnO-SiO2渣系的表面张力计算模型[J]. 吴铖川,成国光.  热加工工艺. 2014(19)
[3]接触角的研究现状及其在凝胶干燥中的作用[J]. 王宝和,李群.  干燥技术与设备. 2014(01)



本文编号：3248470