超疏水表面自清潔效應的表面力學分析.pdf

1、荷葉出淤泥而不染，水黽能在水面自由運動，這些自然現(xiàn)象都跟超疏水有關。超疏水表面近年來引起了廣泛的關注。
　　研究表明，二元微納結構的存在是表面實現(xiàn)超疏水的根本原因。超疏水表面特殊的浸潤性，使其在很多方面有廣泛的應用，包括自清潔、防腐蝕、油水分離等方面。研究發(fā)現(xiàn)，粗糙的表面結構和較低的表面自由能是制備超疏水表面的必要條件。在此基礎上人們發(fā)展了很多制備超疏水表面的方法，例如，刻蝕法、溶膠-凝膠法等。截止目前，超疏水表面實現(xiàn)自清潔的過程

2、，包括顆粒與液滴相互作用的力學分析，自清潔的實現(xiàn)與顆粒質量的關系，還沒有相關的研究。
　　本文首先對超疏水表面和普通表面的黏附力進行了測量，其次對微顆粒與液滴的相互作用進行了力學分析，找出了超疏水表面實現(xiàn)自清潔的原因，討論了自清潔的實現(xiàn)與顆粒質量的關系，最后運用力學分析結果對顆粒在超疏水表面實現(xiàn)自清潔的臨界半徑進行了理論計算，并在新鮮荷葉表面進行了驗證。我們發(fā)現(xiàn)理論計算和實驗驗證能夠較好的符合。
　　通過實驗及計算，我們得到