气泡在粗糙表面的润湿行为研究

作者：肖易航; 郑军^*; **明

来源：材料导报, 2023, 37(23): 19-25.

• 气泡
• 润湿性
• 粗糙度
• 捕泡法
• 移动针头法

目前，润湿状态及粗糙度对气泡润湿行为的影响尚不清晰。为了系统研究气泡润湿行为，在强亲水至疏水范围内的液体中，对三种不同粗糙度(r)固体表面(S1 r=1.15、 S2 r=1.64、 S3 r=2.29)上气泡的表观接触角及润湿滞后效应进行实验，得出杨氏接触角、粗糙度与气泡润湿行为之间的定性关系。结果表明：气泡润湿行为符合摩擦力理论；表观接触角与润湿滞后效应随着粗糙度的增加而减小；在亲水状态中，气泡受浮力与静水压力挤压，出现失真的表观接触角；随着杨氏接触角的增加，亲水体系中表观接触角与润湿阻力系数均无明显变化，当接近中性润湿状态时，表观接触角服从气泡Cassie-Baxter方程，S1与S2的润湿滞后效应明显增强，且S2的增加幅度小于S1,而S3的润湿滞后效应无明显变化；当接近中性润湿状态时，S1上气泡的表观接触角与液滴后退角相等、液滴表观接触角与气泡前进角相等，而更为粗糙的固体表面(S2、S3)未出现此现象。

• 单位
  成都理工大学