激光微織構(gòu)固體表面潤濕性能研究.pdf

1、潤濕現(xiàn)象廣泛存在于自然界和工程應用中，表面潤濕性能在很大程度上決定了材料的應用范圍，固體表面微觀結(jié)構(gòu)特征是影響表面潤濕性能的重要因素之一。為了研究工況條件及固體表面微觀結(jié)構(gòu)對表面潤濕性能的影響規(guī)律以及表面三維形貌表征參數(shù)與其潤濕性能之間的關(guān)聯(lián)性，運用激光微織構(gòu)技術(shù)，通過控制微凹坑形狀、深度、間距等參數(shù)，在45鋼表面制備了一組表面高度算術(shù)平均偏差Sa相同、但表面微觀結(jié)構(gòu)不同的試件;使用Talysulf CCI Lite非接觸式三維光學輪廓

2、儀對表面進行測量，采用ISO25178系列三維形貌表征參數(shù)對其形貌進行表征。通過改變溫度、液滴體積等工況條件，在SL200KS光學法接觸角和界面張力儀上針對32＃汽輪機油進行了潤濕性試驗，探究了工況條件和表面結(jié)構(gòu)特征等因素對潤濕性能的影響規(guī)律;利用Flow-3D軟件對液滴潤濕不同微織構(gòu)表面的過程進行了模擬;借助ISO25178中部分參數(shù)對固體表面形貌隨機特征與其潤濕性能之間的關(guān)聯(lián)性進行了量化研究。
　　基于固液本征接觸角為銳角的前

3、提，本研究結(jié)果表明:固液接觸角在潤濕過程中先迅速減小，之后逐漸趨于穩(wěn)定;固液平衡接觸角隨溫度的升高而減小，隨液滴體積的增大先增大后減小;激光微織構(gòu)能夠改變表面潤濕性能，Sa相同的表面，微織構(gòu)形狀、方向均影響表面潤濕性能，本研究中，槽狀微織構(gòu)表面當槽方向與液滴鋪展方向一致時，表現(xiàn)出了最優(yōu)的潤濕性能;ISO25178系列三維形貌表征參數(shù)中幅度參數(shù)（Sku、Ssk）、空間參數(shù)（Str、Sal）、混合參數(shù)（Sdq、Sdr）以及特征參數(shù)（Sda、