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超疏水材料表面液-氣界面的穩(wěn)定性及演化規(guī)律

呂鵬宇; 薛亞輝; 段慧玲 北京大學(xué)工學(xué)院力學(xué)與工程科學(xué)系; 北京100871; 北京大學(xué)工學(xué)院應(yīng)用物理與技術(shù)研究中心; 北京100871; IFSA協(xié)同創(chuàng)新中心、上海交通大學(xué); 上海200240
  • 超疏水微結(jié)構(gòu)表面
  • 穩(wěn)定性
  • 演化規(guī)律
  • 浸潤(rùn)狀態(tài)轉(zhuǎn)變過(guò)程

摘要:超疏水表面功能材料在防污、流動(dòng)減阻等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用,其中液氣界面的穩(wěn)定性是關(guān)系到該種材料性能發(fā)揮的關(guān)鍵因素.微結(jié)構(gòu)液氣界面的穩(wěn)定性主要體現(xiàn)在浸潤(rùn)狀態(tài)轉(zhuǎn)變過(guò)程,浸潤(rùn)狀態(tài)恢復(fù)過(guò)程和氣泡形態(tài)演化過(guò)程三個(gè)方面.在壓強(qiáng)變化、氣體擴(kuò)散等多種因素作用下,液-氣界面會(huì)發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象,并以不同的形態(tài)變化方式進(jìn)行演化發(fā)展.該文首先總結(jié)了三類液-氣界面穩(wěn)定性問(wèn)題.在不同的演化階段,液-氣界面具有不同的位置和形狀,體現(xiàn)出不同的穩(wěn)定性.然后,分別針對(duì)液滴系統(tǒng)和水下浸沒(méi)系統(tǒng),考慮了幾種主要的影響因素,綜述了目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于超疏水微結(jié)構(gòu)液-氣界面穩(wěn)定性研究的主要進(jìn)展,總結(jié)液氣界面的演化機(jī)制.最后,展望了該領(lǐng)域中存在的主要科學(xué)問(wèn)題.

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力學(xué)進(jìn)展

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