摘要

目的通过研究自然氧化、双氧水氧化和130℃氧化处理对电沉积吸液芯的润湿性和毛细性能的影响,探究吸液芯毛细性能在空气中衰减的原因。方法通过电沉积在铜表面制备一层多孔铜吸液芯,分别对吸液芯进行自然氧化、双氧水浸泡和130℃烘烤处理,利用接触角测量和毛细上升法分析吸液芯表面润湿性和毛细性能,通过扫描电镜(SEM)观察吸液芯微观形貌,采用X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶红外光谱分析吸液芯表面成分。结果三种氧化处理后的吸液芯的润湿性与毛细性能有明显差异:自然氧化处理和双氧水处理的吸液芯均表现为超亲水,接触角为0°,而130℃烘烤的吸液芯表现为超疏水,接触角高达150.49°;水在双氧水处理的吸液芯表面运行速度比在自然氧化的表面更快。三种不同状态的吸液芯微观形貌都为树枝状结构,没有明显差异;XPS图显示自然氧化处理的吸液芯表面部分氧化,存在76.4%Cu_(2)O,130℃烘烤的试样表面全部氧化,为60.6%Cu_(2)O和39.4%CuO,而双氧水浸泡的表面为100%CuO_(2)。结论三种氧化处理不会改变吸液芯微观结构,不同氧化处理吸液芯呈现不同毛细性能和润湿性。130 ℃氧化处理1 h后吸液芯完全丧失毛细性能,而双氧水氧化处理反而可以增强吸液芯的毛细性能,吸液芯表面形成氧化铜导致表面能大幅度降低是毛细性能在空气中衰减的主要原因。