【摘要】：含納米顆粒的液滴蒸發(fā)后將形成一定的沉積圖案,相應(yīng)沉積圖案的調(diào)控在噴墨打印、涂層技術(shù)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。目前該領(lǐng)域的研究主要集中在實(shí)驗(yàn)方面,探究活性劑、溫度場(chǎng)、電潤(rùn)濕、溶質(zhì)顆粒形狀等因素對(duì)沉積結(jié)構(gòu)的影響,但涉及沉積圖案形成機(jī)理的理論研究還有所欠缺。鑒于微納尺度流動(dòng)的復(fù)雜性和觀測(cè)困難等因素,數(shù)值模擬已成為開展相關(guān)課題研究的重要手段,其研究成果可為提出顆粒沉積圖案調(diào)控的有效手段提供理論基礎(chǔ)。本文針對(duì)含納米顆粒液滴蒸發(fā)過程,研究納米顆粒的形狀對(duì)顆粒沉積特性的影響。主要內(nèi)容如下(1)基于潤(rùn)滑理論,建立了含納米顆粒液滴蒸發(fā)過程的數(shù)學(xué)模型,其中考慮了液體粘度受粒子形狀的影響,并全面建立了粒子形狀與溶液黏度的關(guān)聯(lián)關(guān)系;運(yùn)用FREEFEM軟件對(duì)處于蒸發(fā)后期的演化歷程進(jìn)行數(shù)值模擬,研究了不同形狀納米顆粒對(duì)沉積環(huán)高度和演化過程中蒸發(fā)項(xiàng)、對(duì)流項(xiàng)、擴(kuò)散項(xiàng)以及三相接觸線后移速度的影響。(2)采用Navier滑移邊界條件,基于潤(rùn)滑理論建立了存在微弱滑移時(shí)液滴蒸發(fā)的演化方程,通過數(shù)值模擬對(duì)三相接觸區(qū)域附近的演化特征進(jìn)行探索,比較了不同滑移尺度下含納米顆粒液滴蒸發(fā)及三相接觸線不釘扎時(shí)的演化歷程;通過分析分離壓和氣液界面壓力與蒸汽壓的壓差的變化趨勢(shì),探討了滑移尺度對(duì)沉積圖案的作用機(jī)理,尋找具有實(shí)際指導(dǎo)意義的控制沉積結(jié)構(gòu)的方法。
【圖文】：

圖 2-6 三相接觸線后撤運(yùn)動(dòng)過程[35]2-5(c)進(jìn)一步示出液滴蒸發(fā)過程中有效納米粒子層厚度 hp(x,t)的演域 I，與納米粒子濃度峰對(duì)應(yīng)，，存在著粒子層厚度的峰值，但沉于液滴主體部分的粒子層厚度。隨時(shí)間推移，沉積層高度 hp的值增大；在三相接觸線區(qū)域 II，接觸線附近形成凹陷彎月面(圖 2-5去潤(rùn)濕行為，該結(jié)果與 Maheshwari 等[35]的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(圖 2-6)相吻
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TB383.1

【參考文獻(xiàn)】

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1 孫加振;鄺e

本文編號(hào)：2613497