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超疏水材料表面液-氣界面的穩定性及演化規律

呂鵬宇; 薛亞輝; 段慧玲 北京大學工學院力學與工程科學系; 北京100871; 北京大學工學院應用物理與技術研究中心; 北京100871; IFSA協同創新中心、上海交通大學; 上海200240
  • 超疏水微結構表面
  • 穩定性
  • 演化規律
  • 浸潤狀態轉變過程

摘要:超疏水表面功能材料在防污、流動減阻等領域具有重要應用,其中液氣界面的穩定性是關系到該種材料性能發揮的關鍵因素.微結構液氣界面的穩定性主要體現在浸潤狀態轉變過程,浸潤狀態恢復過程和氣泡形態演化過程三個方面.在壓強變化、氣體擴散等多種因素作用下,液-氣界面會發生失穩現象,并以不同的形態變化方式進行演化發展.該文首先總結了三類液-氣界面穩定性問題.在不同的演化階段,液-氣界面具有不同的位置和形狀,體現出不同的穩定性.然后,分別針對液滴系統和水下浸沒系統,考慮了幾種主要的影響因素,綜述了目前國內外關于超疏水微結構液-氣界面穩定性研究的主要進展,總結液氣界面的演化機制.最后,展望了該領域中存在的主要科學問題.

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力學進展

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