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摘要
首先,采用光刻工艺制备微结构基底,并利用低表面能的纳米颗粒对其修饰,制备出了四种具有不同微结构参数的超疏水表面。然后,利用金相显微镜和场发射扫描电子显微镜对所制备表面进行形貌表征,计算了表面的粗糙因子,并进一步测量所制备表面的平衡接触角和滚动角,分析了不同参数微结构对表面疏水性的影响。最后,利用高速摄像机以40 000 f/s的拍摄速度记录了液滴在超疏水表面上的撞击动力学过程。通过对比液滴在不同表面上的碰撞现象、最大铺展系数、接触时间、铺展时间和回缩时间等,揭示了超疏水表面微结构对液滴撞击动力学的影响。结果表明:四种表面的粗糙因子分别为1、2.25、1.8和1.41;同时,表面的平衡接触角均大于150°,滚动角均小于20°,疏水性能良好。对于发生完全反弹的液滴而言,其最大铺展系数受表面微结构的影响较小;表面的微结构对液滴回缩时间和接触时间有影响,但是对铺展时间的影响不大。
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单位物理学院; 电子科技大学
