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含盐胶体液滴的蒸发图案形成机理 被引量:3
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作者 张永建 刘正堂 +2 位作者 钱一梦 栗志广 臧渡洋 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1258-1266,共9页
研究了聚四氟乙烯(PTFE)胶粒与NaCl混合液滴的蒸发过程及其图案形成机理.结果表明,PTFE颗粒对接触线具有强烈的钉扎作用,胶体液滴蒸发伴有显著的'咖啡环'效应.由于液滴中心液相区表面张力法向分力的作用,使得凝胶区存在辐射状应... 研究了聚四氟乙烯(PTFE)胶粒与NaCl混合液滴的蒸发过程及其图案形成机理.结果表明,PTFE颗粒对接触线具有强烈的钉扎作用,胶体液滴蒸发伴有显著的'咖啡环'效应.由于液滴中心液相区表面张力法向分力的作用,使得凝胶区存在辐射状应力,进而产生从液滴边缘向中心的辐射状裂纹,裂纹数量随胶粒的体积分数增大而减少.NaCl与PTFE胶粒的混合液滴出现了复杂多样的蒸发图案.盐的加入抑制了向外的毛细补偿流,从而有利于获得宏观上厚度均匀的沉积膜.NaCl与PTFE胶粒耦合形成了凹凸不平的枝晶状形貌,这可能是释放蒸发应力的结果. 展开更多
关键词 咖啡环效应 毛细流 Marangoni对流 重力沉降 聚四氟乙烯 蒸发图案 胶体液滴
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纳米粗糙度对胶体液滴蒸发图案的影响机制 被引量:1
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作者 张永建 叶芳霞 +2 位作者 戴君 何斌锋 臧渡洋 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期173-179,共7页
对比研究了Si O_2胶体液滴在光滑基底与纳米粗糙度基底上的蒸发及其图案形成.实验发现,在光滑基底上,液滴的蒸发伴有显著的"咖啡环效应",沉积图案呈现碗状.而在粗糙基底上蒸发后得到厚度分布较为均匀的蒸发图案,且裂纹密度明... 对比研究了Si O_2胶体液滴在光滑基底与纳米粗糙度基底上的蒸发及其图案形成.实验发现,在光滑基底上,液滴的蒸发伴有显著的"咖啡环效应",沉积图案呈现碗状.而在粗糙基底上蒸发后得到厚度分布较为均匀的蒸发图案,且裂纹密度明显增大.分析显示,纳米粗糙度可抑制液滴内沿基底的回流,极大地削弱了毛细流的补偿作用,导致颗粒在气-液界面富集并形成颗粒膜,从而克服了"咖啡环效应",最终形成厚度分部均匀的蒸发图案. 展开更多
关键词 粗糙度 胶体液滴 蒸发图案 咖啡环效应
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实践十号卫星有效载荷胶体材料箱地基实验
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作者 李伟斌 蓝鼎 王育人 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期459-463,共5页
胶体材料箱是装载于实践十号上的重要载荷,用于空间胶体自组装的实验研究.地基实验阐明了常重力下的蒸发驱动胶体自组装机制.围绕胶体材料箱开展地基实验研究,制备了一种亲/疏水限位基片,分析了蒸发过程中受限液滴接触角的变化规律.通... 胶体材料箱是装载于实践十号上的重要载荷,用于空间胶体自组装的实验研究.地基实验阐明了常重力下的蒸发驱动胶体自组装机制.围绕胶体材料箱开展地基实验研究,制备了一种亲/疏水限位基片,分析了蒸发过程中受限液滴接触角的变化规律.通过同步显微观察法研究受限胶体液滴内部粒子的沉积行为,发现粒子沉积图案的形成过程由三种动力学行为控制.另外,通过落塔装置模拟短时微重力环境,分析重力瞬变引起限位基片上液滴的振荡过程,揭示了振荡过程中两个不同阶段的振荡特性.地基实验结果为在轨实验工况确定以及空间与地面实验对比提供了数据支撑,这对箱体工程参数设定以及空间实验条件匹配等具有重要意义. 展开更多
关键词 胶体材料箱 限位基片 胶体液滴 自组装 微重力
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Manipulation of Colloidal Droplets in Space and the Instability of Thermocapillary Convection in Large Prandtl Number Liquid Bridge in Microgravity
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作者 WANG Yuren DUAN Li +2 位作者 KANG Qi LAN Ding LI Weibing 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期810-813,共4页
In 2016 and 2017, SJ-10 and TG-2 satellites were launched. In this short paper, we report recent progress on the studies of manipulation of colloidal droplets and instability of thermocapillary convection in large Pra... In 2016 and 2017, SJ-10 and TG-2 satellites were launched. In this short paper, we report recent progress on the studies of manipulation of colloidal droplets and instability of thermocapillary convection in large Prandtl number liquid bridge that based on the space experiments boarding SJ-10 and TG-2 satellites,separately. It was shown that the colloidal droplets can be successfully formed and manipulated in microgravity through the patterned substrates. In another aspect, the coffee-ring effect was observed at the first time in space. For the studies of the instability of thermocapillary convection in large Prandtl number liquid bridge in microgravity, our experiments in TG-2 broadened the way of such kind of study and abundant experimental results are emerging. 展开更多
关键词 不稳定性 空间试验 桥牌 液体 操作 微滴 胶体 对流
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