【摘要】：潤濕現(xiàn)象會受到固體材料化學組成、表面微觀結構和工況條件等的影響。當固體表面附著顆粒時對其界面潤濕特性產(chǎn)生的作用效應受到了學者們的廣泛關注。本文主要探究了顆粒與光滑原始表面和微織構表面潤濕特性的關聯(lián)性以及三維形貌參數(shù)對附著顆粒的微織構表面潤濕性能的影響規(guī)律。本文選用45鋼并通過激光打標技術制備出了包括光滑原始表面在內的7組具有不同微觀結構的表面,通過改變附著表面顆粒的粒度、質量、顆粒數(shù)目、液滴體積等在7組表面上進行潤濕試驗,分別探究了顆粒對光滑原始表面和微織構表面潤濕特性的影響規(guī)律。采用Talysulf CCI Lite非接觸式三維光學輪廓儀對不同微織構表面進行了測量,并選用了適宜的ISO25178系列三維形貌表征參數(shù)進行了表征,并且探究了部分三維形貌參數(shù)與附著顆粒的微織構表面潤濕特性的關聯(lián)性。本研究的結果表明:固體表面附著顆粒時,潤濕過程中的界面接觸角具有一定的時間依賴性,即表現(xiàn)出一種先迅速減小后趨于穩(wěn)定的變化趨勢;附著顆粒的光滑原始表面的固液平衡接觸角的變化趨勢則是隨著顆粒粒度的增大而減小,隨著顆粒質量的增大而減小,隨著下落液滴體積的增大而增大;同時在潤濕過程中發(fā)現(xiàn)了顆粒捕捉現(xiàn)象,包括顆粒吸附現(xiàn)象和顆粒團聚現(xiàn)象;附著顆粒的微織構表面的潤濕規(guī)律則表現(xiàn)出了接觸角隨著附著顆粒數(shù)目的增加而先增大后減小,隨著潤濕液滴體積的增大而增大的趨勢。此外,附著顆粒的微織構表面的潤濕特性受到了表面微凹坑形狀和方向的影響,并與三維形貌表征參數(shù)中的S_(ku)、S_(sk)、S_(tr)、S_(al)、S_(dq)、S_(dr)、S_(da)、S_(dv)等之間表現(xiàn)出了極強的規(guī)律性。
[Abstract]:The wetting phenomenon is affected by the chemical composition, surface microstructure and working conditions of solid materials. The effect of particles attached to solid surface on the interfacial wetting characteristics has been paid more and more attention by scholars. In this paper, the relationship between particles and wetting properties of smooth original surface and microtexture surface and the effect of three-dimensional morphology parameters on the wetting properties of microtexture surface of attached particles are investigated. In this paper, seven groups of surfaces with different microstructure, including smooth original surface, were prepared by laser marking technique with 45 steel. By changing the particle size, mass and number of particles on the attached surface, The wetting experiments of droplet volume on seven groups of surfaces were carried out, and the effects of particles on the wetting characteristics of smooth original surface and microtexture surface were investigated respectively. The surfaces of different microtexture were measured by Talysulf CCI Lite contactless three-dimensional optical profilometer, and the suitable 3D morphology characterization parameters of ISO25178 series were selected to characterize the surface. The relationship between some three-dimensional morphology parameters and the wetting characteristics of microtexture surface of attached particles was also investigated. The results of this study show that the contact angle of the interface in the wetting process is time-dependent when the particles are attached to the solid surface, that is to say, it shows a trend of rapid decrease and then stable change. The change trend of solid-liquid equilibrium contact angle on the smooth original surface of attached particles decreases with the increase of particle size, decreases with the increase of particle mass, and increases with the increase of falling droplet volume. At the same time, the phenomenon of particle capture, including particle adsorption and particle agglomeration, was found in the wetting process. The wetting law of the microtexture surface of the attached particles shows that the contact angle increases at first and then decreases with the increase of the number of attached particles, and increases with the increase of the volume of wetting droplets. In addition, the wetting properties of the microtexture surface of the attached particles are affected by the shape and direction of the micropits on the surface, and the wetting properties of the microtextured surface of the attached particles are affected by the shape and direction of the micropits on the surface. The wetting properties of the microtextured surface of the attached particles are affected by the shape and direction of the micropits. There is a strong regularity between S _ (dr), S _ (da), S _ (dv) and so on.
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TG178

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本文編號：2495220