单向导湿织物的研究现状及进展 被引量：32

1

作者 王伟 黄晨 靳向煜 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期167-172,共6页

从差动毛细效应和润湿梯度效应的角度总结了纺织材料的单向导湿原理。阐述了单向导湿织物的主要制备方法:化学法与结构设计法,并对2种制备方法的优缺点进行评述;总结了影响织物单向导湿效果的主要因素,即化学因素与物理因素,通过合理控... 从差动毛细效应和润湿梯度效应的角度总结了纺织材料的单向导湿原理。阐述了单向导湿织物的主要制备方法:化学法与结构设计法,并对2种制备方法的优缺点进行评述;总结了影响织物单向导湿效果的主要因素,即化学因素与物理因素,通过合理控制影响因素可实现优异的单向导湿效果。在此基础上指出了传统单向导湿性能测试方法存在的局限性以及相应评价指标的优点与不足,并对比分析了一种新型测试仪器:液态水分管理系统。最后根据当前单向导湿纺织品研究中存在的问题,从机制研究、制备方法以及测试方法 3个方面提出针对性建议,并展望了单向导湿织物的应用前景。 展开更多

关键词 单向导湿织物 毛细效应 润湿梯度 功能性

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导湿凉感织物结构设计与性能测试 被引量：8

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作者 王雪 李娜娜 +2 位作者 徐密 崔霞 安健全 《针织工业》 北大核心 2021年第1期16-16,17-20,共5页

为解决常规凉感纤维不吸水,难以导出汗液,进而造成织物表面不干爽、不能持久凉爽的问题,利用润湿梯度及异型纤维的差动毛细效应,通过调整纬编间隔织物表层、中间层、里层的纱线配置,赋予织物接触凉感和导湿性能。并测试纤维的微观形貌... 为解决常规凉感纤维不吸水,难以导出汗液,进而造成织物表面不干爽、不能持久凉爽的问题,利用润湿梯度及异型纤维的差动毛细效应,通过调整纬编间隔织物表层、中间层、里层的纱线配置,赋予织物接触凉感和导湿性能。并测试纤维的微观形貌以及织物的接触瞬间凉感、透湿性能、导湿性能、透气性能等。结果表明,织物表层采用超高分子量聚乙烯纤维,里层采用竹纤维,中间连接层采用十字形截面的涤纶纤维,所制备织物的导湿及凉感性能更优异。 展开更多

关键词 纬编间隔织物 导湿性能 凉感功能 透湿性能 接触瞬间凉感 润湿梯度 差动毛细效应

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单向导湿纤维及织物的研究进展 被引量：8

3

作者 肖雅倩 辛斌杰 +1 位作者 陈卓明 林兰天 《河北科技大学学报》 CAS 2017年第4期395-402,共8页

单向导湿织物是一种可实现液态水单向传导的功能性纤维集合体,用于具有人体热湿舒适性服装的设计与开发。从织物的单向导湿原理、单向导湿织物的纤维选择和制备方法3个方面详细阐述了单向导湿织物的研究进展,总结了单向导湿织物的主要... 单向导湿织物是一种可实现液态水单向传导的功能性纤维集合体,用于具有人体热湿舒适性服装的设计与开发。从织物的单向导湿原理、单向导湿织物的纤维选择和制备方法3个方面详细阐述了单向导湿织物的研究进展,总结了单向导湿织物的主要制备方法,包括结构设计、化学整理、等离子处理、静电纺丝技术和光催化处理,对这5种制备方法的优缺点进行了评述。根据传统单向导湿织物在研究中存在的问题,提出应结合后处理整理技术并加入具有特殊用途的涂层添加剂,开发出多功能的单向导湿织物,进一步拓宽其应用领域。 展开更多

关键词 纺织材料 单向导湿 吸湿快干 润湿梯度 毛细效应 功能整理

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单向导湿机织物的设计及其性能研究 被引量：8

4

作者 陶凤仪 乔明伟 +3 位作者 王姗姗 祝成炎 张红霞 田伟 《丝绸》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期110-116,共7页

为从结构设计的角度开发具有单向导湿功能的机织物,文章选用黏胶纤维和蜂窝微孔涤纶纤维为原料,通过改变纤维原料在织物厚度方向上的排列方式,使织物内外两层呈现不同的吸湿效应,测试并分析织物两层的含水量变化、浸湿时间、吸水速率、... 为从结构设计的角度开发具有单向导湿功能的机织物,文章选用黏胶纤维和蜂窝微孔涤纶纤维为原料,通过改变纤维原料在织物厚度方向上的排列方式,使织物内外两层呈现不同的吸湿效应,测试并分析织物两层的含水量变化、浸湿时间、吸水速率、液态水分扩散速度、最大浸湿半径及单向传递指数,进一步分析水分在织物中的传递机理。结果表明:水分在织物中传递和吸湿扩散具有选择性和方向性;疏水内层作为贴肤面在润湿梯度效应下能单向将人体汗液排出,且能隔绝外界水分;织物内外两层亲疏水性能差异越大,单向导湿性能越好。 展开更多

关键词 单向导湿 润湿梯度 亲疏水性能 机织物 结构设计 组织结构

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单向导湿针刺非织造布的制备及其性能研究 被引量：6

5

作者 江奇佳 王泉 +3 位作者 邱长利 金肖克 田伟 祝成炎 《现代纺织技术》 2020年第5期13-20,共8页

为制备具有单向导湿效应的针刺非织造布,以涤纶纤维与黏胶纤维为原料,采用针刺加工工艺制备单种纤维的单层纤维网,并将两层纤维网叠合后进行针刺复合得到复合纤维网。在测试单层纤维网平方米质量,芯吸性能的基础上,测试并分析复合纤维... 为制备具有单向导湿效应的针刺非织造布,以涤纶纤维与黏胶纤维为原料,采用针刺加工工艺制备单种纤维的单层纤维网,并将两层纤维网叠合后进行针刺复合得到复合纤维网。在测试单层纤维网平方米质量,芯吸性能的基础上,测试并分析复合纤维网的表面形貌、含水量变化、水分扩散情况、水分单向传递指数,分析水分在复合纤维网中的传输机理。结果表明:水分在涤/黏针刺复合纤维网中的扩散同时具有选择性与方向性;针刺的方向会引起纤维的层间转移,对复合纤维网的单向导湿性能有较大影响;以吸湿性能差异大的两种纤维为原料制备的针刺复合纤维网作为贴身服用面料能够单向将人体汗液排出,隔绝外部水分,实现单向导湿。 展开更多

关键词 针刺加工 非织造 单向导湿 复合纤维网 润湿梯度

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梯度润湿表面上液滴定向迁移及合并行为的格子Boltzmann模拟 被引量：4

6

作者 王鑫 陈振乾 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期511-519,共9页

采用改进的格子Boltzmann方法,对梯度润湿性表面上液滴的定向迁移及合并行为进行了数值模拟,该模型在精度和稳定性上都有很大改善,同时,研究了梯度润湿性表面上液滴定向迁移和合并的动力学特性,并对液滴尺寸及润湿梯度对液滴动力学特性... 采用改进的格子Boltzmann方法,对梯度润湿性表面上液滴的定向迁移及合并行为进行了数值模拟,该模型在精度和稳定性上都有很大改善,同时,研究了梯度润湿性表面上液滴定向迁移和合并的动力学特性,并对液滴尺寸及润湿梯度对液滴动力学特性的影响规律进行了分析。数值结果表明,液滴在梯度润湿性表面运动时会发生形变,且动态接触角逐渐减小。润湿梯度对液滴定向迁移行为有显著影响,润湿梯度越大,液滴左右侧接触线位移越大,润湿长度增加越快。但是液滴尺寸对接触线位移影响较小。润湿梯度对液桥宽度基本无影响,但对液滴初始合并时间有显著影响。 展开更多

关键词 格子BOLTZMANN方法 润湿梯度 液滴尺寸 润湿长度 合并

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润湿梯度表面液滴运动特征及流场特性研究

7

作者 李娴 李小斌 +1 位作者 张红娜 李凤臣 《工程热物理学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期2746-2759,共14页

液滴的定向驱动在微流控、淡水收集及工业冷凝过程等领域具有重要作用,本文基于VOF方法建立了润湿梯度表面液滴运动模型,研究了不同梯度条件和重力方向下液滴的运动特征和流场特性。结果表明,润湿梯度越大液滴的运动速度变化越快,当接... 液滴的定向驱动在微流控、淡水收集及工业冷凝过程等领域具有重要作用,本文基于VOF方法建立了润湿梯度表面液滴运动模型,研究了不同梯度条件和重力方向下液滴的运动特征和流场特性。结果表明,润湿梯度越大液滴的运动速度变化越快,当接触角突变足够大时,液滴无法通过接触角突变线。液滴在“T”型梯度表面上,出现“撞击”、“反弹”等现象,在“J”型和直“U”型梯度表面上,出现“波浪”型运动轨迹,而在液滴圆“U”型梯度表面上,出现沿润湿梯度外边界滑动的现象。同时研究了梯度表面双液滴的碰撞过程,对液滴驱离的应用具有参考价值。 展开更多

关键词 润湿梯度 接触角 液滴运动 碰撞 VOF模型

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双液滴在具有润湿梯度的斜面顶端融合弹跳的LBM模拟

8

作者 高明 陈露 +5 位作者 梁佳 王东民 赵玉刚 章立新 孙泉 李昊杰 《计算物理》 CSCD 北大核心 2023年第3期333-342,共10页

基于格子Boltzmann方法,对液滴在具有润湿梯度的斜面顶端融合弹跳的过程进行模拟。研究润湿梯度、斜面顶端润湿性、液滴尺寸和Bond数对液滴融合弹跳过程的影响。计算结果表明:在较疏水的润湿梯度斜面上,两个液滴在非平衡张力作用下融合... 基于格子Boltzmann方法,对液滴在具有润湿梯度的斜面顶端融合弹跳的过程进行模拟。研究润湿梯度、斜面顶端润湿性、液滴尺寸和Bond数对液滴融合弹跳过程的影响。计算结果表明:在较疏水的润湿梯度斜面上,两个液滴在非平衡张力作用下融合后能够发生弹跳行为;液滴融合速度和跳跃高度最大值均随着润湿梯度的增大而增加;随着斜面顶端润湿性的增大,液滴跳跃高度最大值减小;存在一个最佳液滴尺寸,使得跳跃高度最大值最优。Bond数越大,液滴跳跃高度最大值越小。 展开更多

关键词 格子BOLTZMANN方法 液滴 融合弹跳 润湿梯度 跳跃高度

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具有微结构超疏水润湿梯度表面液滴的蒸发行为研究 被引量：2

9

作者 王淑香 徐立 +1 位作者 张卫卫 童军杰 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期103-108,共6页

采用标准微电子机械系统(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)加工工艺,设计并加工了一种具有圆柱微结构的超疏水润湿梯度表面,搭建了研究液滴蒸发过程的可视化光学实验平台,同时从不同角度观察了液滴在具有圆柱状微结构超疏水润湿... 采用标准微电子机械系统(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)加工工艺,设计并加工了一种具有圆柱微结构的超疏水润湿梯度表面,搭建了研究液滴蒸发过程的可视化光学实验平台,同时从不同角度观察了液滴在具有圆柱状微结构超疏水润湿梯度表面的蒸发行为。通过实验研究发现:液滴在具有圆柱状微结构的超疏水润湿梯度表面的蒸发过程中,随着液滴的蒸发,液滴体积、液滴与表面的接触半径均不断减小,蒸发过程遵循混合蒸发模型;液滴边缘的三相线跳跃与移动均只发生在相对疏水的区域一侧;而在相对亲水的一侧,液滴边缘始终处于静止状态,直至液滴完全蒸发;在超疏水润湿梯度表面上的液滴蒸发过程中,液滴质心仅在具有润湿梯度的方向上移动,且液滴质心移动方向与润湿梯度方向相反(朝亲水侧移动)。最后基于液滴蒸发过程中的能量变化理论,解释了出现上述现象的原因。 展开更多

关键词 微结构 超疏水 润湿梯度 液滴蒸发

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复合梯度楔形表面上液滴自输运特性的数值研究

10

作者 高芳 郑佳宜 +1 位作者 李准 余延顺 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期405-411,422,共8页

目的提高表面液滴的自输运速率。方法在表面引入润湿梯度和楔形形状,基于VOF模型(流体体积模型)对表面液滴运动进行数值研究,并建立一种适用于润湿梯度和楔形图案联合的模型,分析润湿梯度和楔形角度对液滴位移的影响。结果润湿梯度越大... 目的提高表面液滴的自输运速率。方法在表面引入润湿梯度和楔形形状,基于VOF模型(流体体积模型)对表面液滴运动进行数值研究,并建立一种适用于润湿梯度和楔形图案联合的模型,分析润湿梯度和楔形角度对液滴位移的影响。结果润湿梯度越大,液滴受不平衡的表面张力越大,液滴移动速度越快。润湿梯度为15(°)/mm表面上液滴的平均速度比10、5(°)/mm润湿梯度的表面分别快42.3%和130%。楔角越大,加速阶段的液滴移动速度越快,但会越早失去驱动力而停止移动,而楔角越小,液滴移动位移越大。液滴在40°楔角表面最先停止运动,在20°楔角表面位移比30°和40°楔角表面分别远10.3%和32.3%。联合润湿梯度和楔形图案后,15(°)/mm表面上的液滴在20°、30°、40°和20°楔角表面上的液滴在15、10(°)/mm下均能运动到计算模型出口,且15(°)/mm、40°楔角表面液滴的平均速度达到292 mm/s,比单一梯度表面增长37.7%,比单一楔形图案表面(20°)增长175.5%。结论通过调节润湿梯度和楔形角度,可有效控制液滴移动速度。联合润湿梯度和楔形图案的复合梯度楔形表面能同时减小润湿性范围瓶颈和楔形形状制约,提高表面液滴的移动速度和距离。研究结果将有助于设计高效的液滴输运功能表面,并可将其扩展到冷凝装置、微流体装置和药物检测等领域。 展开更多

关键词 润湿梯度 界面张力 楔形 自输运 两相流 数值模拟

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纳米液滴撞击润湿梯度表面的分子动力学模拟

11

作者 潘伶 谢旭清 郭锦阳 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期395-404,共10页

目的研究在液滴撞击固体表面的过程中,撞击速度和润湿梯度对液滴运动的影响。方法采用分子动力学方法模拟纳米液滴以不同初始下落速度v_(0)撞击带有润湿梯度的固体表面,通过改变固体表面纳米方柱的间隙来构建润湿梯度,方柱间隙越小则接... 目的研究在液滴撞击固体表面的过程中,撞击速度和润湿梯度对液滴运动的影响。方法采用分子动力学方法模拟纳米液滴以不同初始下落速度v_(0)撞击带有润湿梯度的固体表面,通过改变固体表面纳米方柱的间隙来构建润湿梯度,方柱间隙越小则接触角越小、润湿性能越好。结果当v_(0)为0.3~1.1 nm/ps时,液滴撞击固体表面后沿固体表面朝着润湿性较强的方向移动;在v_(0)为0.7~1.1 nm/ps时,液滴出现了二次铺展;受到液滴的初始动能和钉扎效应的影响,液滴质心离开润湿梯度表面时的移动速度v_(t)出现了2个拐点。当v_(0)为1.2~1.5 nm/ps时,液滴在撞击固体表面后会发生弹跳,此时液滴在v_(0)垂直方向的速度分量随着v_(0)的增大呈线性增大趋势,而在v_(0)水平方向的速度分量为定值(0.017 nm/ps);液滴的弹跳速度v和弹跳角α会随着v_(0)的增大而增大。结论在液滴撞击带有润湿梯度的固体表面的过程中,最大铺展因子β_(max)与v_(0)近似呈线性关系;低速液滴撞击固体表面后会被捕捉,并沿着润湿性强的方向移动,提出了不同撞击速度区间中v_(t)与v_(0)的关系式;高速液滴在撞击后会沿着润湿性较好的一侧发生弹跳,提出了液滴弹跳速度、角度与v_(0)的关系式。 展开更多

关键词 纳米液滴 撞击 润湿梯度 分子动力学模拟 弹跳 铺展

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润湿梯度作用下液滴在倾斜表面向上运动的格子Boltzmann模拟 被引量：1

12

作者 陈露 高明 +3 位作者 梁佳 王东民 赵玉刚 章立新 《计算物理》 CSCD 北大核心 2021年第6期672-682,共11页

采用基于Shan-Chen伪势模型的格子Boltzmann方法,对液滴在存在润湿梯度的倾斜表面上克服重力、自下而上运动的过程进行模拟。探究润湿梯度、液滴尺寸、Bond数以及表面倾斜角度对液滴运动的影响。计算结果表明:液滴在运动过程中,内部会... 采用基于Shan-Chen伪势模型的格子Boltzmann方法,对液滴在存在润湿梯度的倾斜表面上克服重力、自下而上运动的过程进行模拟。探究润湿梯度、液滴尺寸、Bond数以及表面倾斜角度对液滴运动的影响。计算结果表明:液滴在运动过程中,内部会出现沿斜面向上的速度矢量,润湿梯度越大,液滴运动速度越快,润湿长度也越长,且动态接触角减小速率越快。液滴尺寸和Bond数对液滴运动的影响较小,但存在临界Bond数,超过该临界Bond数时,液滴将沿梯度润湿表面向下运动。表面倾角对液滴运动有显著影响,倾角增大,液滴运动速度和润湿长度都明显减小。 展开更多

关键词 格子BOLTZMANN方法 润湿梯度 液滴 Bond数 倾斜角度

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疏水性润湿梯度表面液滴脱离过程的实验研究

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作者 王淑香 徐立 +2 位作者 童军杰 徐进良 何振华 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1815-1820,共6页

基于标准MEMS工艺设计并加工了一种具有微结构的疏水润湿梯度表面,通过光学可视化测试系统,采用高速图像采集装置和标准振动台研究了液滴与润湿梯度表面脱离过程中,形态、接触角、受力等参数的变化规律。结果表明:液滴在与疏水润湿梯度... 基于标准MEMS工艺设计并加工了一种具有微结构的疏水润湿梯度表面,通过光学可视化测试系统,采用高速图像采集装置和标准振动台研究了液滴与润湿梯度表面脱离过程中,形态、接触角、受力等参数的变化规律。结果表明:液滴在与疏水润湿梯度表面脱离过程中,将出现拉伸现象,处于相对疏水侧的边缘脱离速度要快于处于相对亲水侧。脱离过程中液滴高度、宽度和接触角变化可明显分为两个区域,两区域内液滴高度、宽度和左右两侧接触角变化呈现出显著不同。通过液滴与微结构顶部间受力分析发现,润湿梯度造成的液滴受力不均是导致液滴边缘脱离速度出现不对称的原因。 展开更多

关键词 润湿梯度 液滴脱离 接触角 液滴形态

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往复运动条件下润湿梯度表面对限量供油润滑的影响

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作者 孙楠楠 晁珅 +3 位作者 朱桂香 王永强 刘成龙 郭峰 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期130-138,共9页

目的探究有限量供油条件下,润湿梯度表面对往复运动条件下的油膜润滑增效作用。方法首先在玻璃试样表面制备一层疏油涂层,降低工作表面润湿性。其次,利用飞秒激光将一定宽度的条状图案刻蚀到掩膜板上,通过掩膜法,利用氧等离子刻蚀技术... 目的探究有限量供油条件下,润湿梯度表面对往复运动条件下的油膜润滑增效作用。方法首先在玻璃试样表面制备一层疏油涂层,降低工作表面润湿性。其次,利用飞秒激光将一定宽度的条状图案刻蚀到掩膜板上,通过掩膜法,利用氧等离子刻蚀技术在玻璃块疏油涂层上构造不同宽度的亲油轨道,形成了润湿梯度表面。然后使用往复运动光弹流膜厚测量仪对亲油轨道的膜厚及油池变化进行测试。试验选用低黏度的PAO4基础润滑油,限量供给0.04μL。钢球与玻璃试样表面构成点接触往复运动摩擦副模型。结果具有一定亲油轨道宽度(0.2、0.4mm)的润湿性梯度表面具有较好的集油性能。润湿性梯度表面在往复运动行程中心位置作用最为明显,在所给试验条件下膜厚最大为原始表面的3倍。钢球-钢块接触副的摩擦测试结果表明,本文提出的润湿梯度表面使摩擦因数最高下降30%。另外,由于载荷效应导致接触区外侧毛细集油作用减弱,乏油程度增加,随着载荷增加,润滑油膜减小。油滴在一定宽度亲油轨道的扩散仿真结果说明润湿性梯度表面可以有效地将润滑油限制在轨道内,有利于往复运动过程中润滑剂的回流。结论提出的润湿性梯度表面有较强的集油作用,改善往复运动弹流接触副的供油和润滑状态。 展开更多

关键词 有限量供油 往复运动 油膜厚度 自集油 润湿梯度表面 载荷效应

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二氧化硅基润湿梯度表面制备及其静润湿特性分析

15

作者 魏航 杜伟 +6 位作者 李广华 杜鹏 李明升 文俊 谢络 王鹰 胡海豹 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2023年第3期205-211,共7页

[目的]润湿梯度表面在水面舰船防污、潜艇减阻等领域具有潜在应用价值,有待进一步研究低成本、低复杂度的制备技术。[方法]采用气相沉积法、碱腐蚀法和两者复合法,开展二氧化硅基润湿梯度表面的制备及其静润湿特性的研究分析。[结果]气... [目的]润湿梯度表面在水面舰船防污、潜艇减阻等领域具有潜在应用价值,有待进一步研究低成本、低复杂度的制备技术。[方法]采用气相沉积法、碱腐蚀法和两者复合法,开展二氧化硅基润湿梯度表面的制备及其静润湿特性的研究分析。[结果]气相沉积法制备表面的最大接触角和变化范围分别为104.9°,23°左右;碱腐蚀法制备表面分别为80.2°,60°左右;两者复合法制备表面分别为102.1°,40°左右,且气相沉积过程在表面润湿性梯度制备中起主导作用。[结论]研究成果可为海洋装备的功能表面制备提供参考。 展开更多

关键词 非金属材料 碱腐蚀 润湿梯度表面 气相沉积

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基于飞秒激光制备润滑表面及光响应液滴操控

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作者 肖轶 周丽丽 +2 位作者 徐呈艺 张瑞华 吴思竹 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期517-525,共9页

运用光诱导在润滑剂注入型光滑多孔表面(SLIPS)实现液滴动态操控,具有非接触性和不受时空间限制等显著优势,但传统光响应SLIPS制备过程需要模板转印及氟化处理,操作繁琐且不环保。本文利用飞秒激光正交线扫描和光热响应Fe3O4纳米颗粒制... 运用光诱导在润滑剂注入型光滑多孔表面(SLIPS)实现液滴动态操控,具有非接触性和不受时空间限制等显著优势,但传统光响应SLIPS制备过程需要模板转印及氟化处理,操作繁琐且不环保。本文利用飞秒激光正交线扫描和光热响应Fe3O4纳米颗粒制备出仿猪笼草光热响应SLIPS,通过调整单侧近红外光触发位置,利用液滴润湿梯度和内部马兰格尼流,可以实现液滴运动状态和运动路径的动态操控。通过分析Fe3O4含量、润滑剂流变性能及液滴类型对液滴移动速率和响应时间的影响,对制备SLIPS的液滴操控性能进行优化,进而展现仿猪笼草光热响应SLIPS在芯片实验室、微流体反应器、生物医学工程等领域的广泛应用价值。 展开更多

关键词 光诱导操控 飞秒激光一步交叉扫描 润滑剂注入型光滑多孔表面 润湿梯度力 FE3O4纳米颗粒

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润湿性梯度对仿生织构表面摩擦学行为的影响

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作者 王胡军 谢正灿 +2 位作者 赵修远 田炉林 郑靖 《摩擦学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期300-311,共12页

润湿性调控和仿生织构设计是实现表面减摩耐磨的重要方法.利用飞秒激光在AISI 440C不锈钢表面制备了仿生微凹坑,在微凹坑中沉积润湿性可调的超疏水涂层,通过紫外线辐照构筑了4种梯度润湿性仿生织构表面.采用往复滑动摩擦磨损试验,以水... 润湿性调控和仿生织构设计是实现表面减摩耐磨的重要方法.利用飞秒激光在AISI 440C不锈钢表面制备了仿生微凹坑,在微凹坑中沉积润湿性可调的超疏水涂层,通过紫外线辐照构筑了4种梯度润湿性仿生织构表面.采用往复滑动摩擦磨损试验,以水为润滑剂,对比研究了不同载荷和速度下润湿性梯度对仿生织构表面摩擦学行为的影响.结果表明,在低载高速条件下,当表面形成低黏附性超疏水-弱疏水的润湿性梯度时,耐磨性最佳,相较于AISI 440C不锈钢抛光表面,磨损率降低47.9%,说明润湿性梯度耦合仿生织构能够有效减小磨损. 展开更多

关键词 润湿性梯度 仿生织构 水润滑 耐磨 飞秒激光

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限量供油条件下微柱阵列束油表面润滑增效特性研究

18

作者 孙建欣 刘成龙 +3 位作者 郭峰 POLL Gerhard 柏林清 栗心明 《摩擦学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期117-128,共12页

在润滑轨道两侧制备以防指纹油涂层(Anti-fingerprint coating,AFC)修饰的微柱阵列(Micropillar array,MA),形成润湿性梯度束油的润滑增效表面.使用点接触光弹流润滑油膜测量仪测量了该表面在限量供油往复运动条件下的油膜厚度以及油池... 在润滑轨道两侧制备以防指纹油涂层(Anti-fingerprint coating,AFC)修饰的微柱阵列(Micropillar array,MA),形成润湿性梯度束油的润滑增效表面.使用点接触光弹流润滑油膜测量仪测量了该表面在限量供油往复运动条件下的油膜厚度以及油池形态,探究了往复频率、束油轨道宽度和载荷对润滑性能的影响,同时与未经AFC修饰的微柱阵列束油表面和仅以AFC形成的束油表面进行了对比.结果表明:制备的经AFC修饰的微柱阵列束油表面比其他2个束油表面有更好的润滑特性,往复运动条件(4 Hz)下明显改善了行程中点及两端点处的润滑状态,相对原始未处理表面行程中点处中心油膜厚度最高提升了51.4%.表面在束油轨道宽度接近Hertz接触区宽度时集油效果最强,随着轨道宽度增加集油效果减弱.载荷对微柱束油阵列表面的集油效果影响显著,随着载荷增大轨道机械分离作用变强、毛细回流作用减弱,造成集油能力和油膜厚度下降. 展开更多

关键词 微柱阵列 润湿性梯度 油膜厚度 往复运动 限量供油

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液滴在梯度润湿铜表面上的定向铺展 被引量：5

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作者 王刚 徐守萍 +2 位作者 皮丕辉 文秀芳 程江 《中国科技论文》 CAS 北大核心 2016年第6期659-662,669,共5页

为了定量考察铜表面上润湿性梯度对液滴铺展性能的影响,采用碱辅助表面氧化法,在长10mm的铜表面上构建了水接触角为89.5°-27.5°连续变化的润湿性梯度,采用场发射扫描电镜观察该梯度润湿表面的微观形貌变化,并以高速摄像机研... 为了定量考察铜表面上润湿性梯度对液滴铺展性能的影响,采用碱辅助表面氧化法,在长10mm的铜表面上构建了水接触角为89.5°-27.5°连续变化的润湿性梯度,采用场发射扫描电镜观察该梯度润湿表面的微观形貌变化,并以高速摄像机研究了液滴在该梯度润湿铜表面上的铺展规律。结果表明,在梯度润湿铜表面上液滴会朝亲水端方向进行定向铺展。3和6μL液滴在该梯度润湿铜表面上的铺展距离分别为5.7和6.4mm,平均铺展速度可分别达240.9和309.1mm/s。其定向铺展距离和铺展速度均高于相应液滴在均匀亲水（27.5°）铜表面上的铺展距离与铺展速度。 展开更多

关键词 碱辅助氧化法 润湿性梯度 铜表面 水接触角 液滴定向铺展n

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梯度结构多孔表面强化沸腾及其在相变器件中的应用 被引量：4

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作者 莫冬传 罗佳利 +3 位作者 汪亚桥 衡益 符远翔 吕树申 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第17期1638-1652,共15页

表面微/纳加工是强化沸腾传热的重要方法和研究热点.很多基于表面微/纳加工技术的梯度结构多孔表面也展现出了良好的强化沸腾能力,但不同的梯度结构多孔表面对沸腾传热的影响目前尚缺少系统性的研究.本文从几何尺寸梯度和润湿性梯度两... 表面微/纳加工是强化沸腾传热的重要方法和研究热点.很多基于表面微/纳加工技术的梯度结构多孔表面也展现出了良好的强化沸腾能力,但不同的梯度结构多孔表面对沸腾传热的影响目前尚缺少系统性的研究.本文从几何尺寸梯度和润湿性梯度两个方面回顾了梯度结构多孔表面的沸腾强化进展以及对应的相变器件研究.几何尺寸梯度结构表面可分为单层几何梯度结构多孔表面、多层几何梯度结构多孔表面、覆盖微/纳米层的梯度结构多孔表面以及径向梯度孔径多孔表面.除几何尺寸上的梯度结构对强化沸腾有明显效果,润湿性梯度的改变也被证明可以大大提高沸腾换热效果.由于梯度结构多孔表面优异的沸腾传热性能,其在相变器件(如环路热管、平板热管等)方面得到了广泛应用,并有效提升了器件的传热性能.本文总结了部分梯度结构多孔表面在强化沸腾传热及提高相变器件性能方面的共同点,为后续的进一步研究奠定了基础.但是梯度结构多孔表面还有进一步优化的空间,对梯度结构多孔表面的进一步研究将有助于得到更高效的沸腾换热表面和相变传热器件. 展开更多

关键词 梯度结构多孔表面 多尺度 润湿性梯度 强化沸腾 相变器件 热管

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