【摘要】：本文采用分子動力學(xué)模擬的方法,利用LAMMPS等軟件研究正十六烷納米液滴在光滑壁面、粗糙壁面、聚四氟乙烯壁面上的潤濕行為及正十六烷-水混合體系下的潤濕行為。分子動力學(xué)模擬結(jié)果表明,對于光滑壁面,壁面長度(寬度)、壁面厚度、正十六烷分子數(shù)、截斷半徑等對正十六烷納米液滴平衡接觸角影響不大。隨著壁面作用勢能的增加,系統(tǒng)總能量逐漸降低,平衡接觸角逐漸減小。對于三種作用勢能的壁面,當(dāng)溫度由278K升高到378K時,正十六烷納米液滴的達(dá)到平衡所需的時間逐漸增長,平衡接觸角逐漸減小。對于欄柵型結(jié)構(gòu)的疏液壁面,當(dāng)粗糙度因子逐漸增加,液滴接觸狀態(tài)由Wenzel模式向Cassie過渡。對于中性壁面,平衡接觸角隨著粗糙度因子的增加而保持不變。對于親液壁面,當(dāng)粗糙度因子由1.75增加2.75時,平衡接觸角逐漸增大。當(dāng)相面積分?jǐn)?shù)由0.2增加至0.8時,疏液壁面和親液壁面作用下的平衡接觸角均逐漸減小,而對于中性壁面,平衡接觸角則隨相面積分?jǐn)?shù)的增加無明顯變化。對于方柱形粗糙壁面,當(dāng)粗糙度因子小于臨界值時,三種作用勢能下的壁面,平衡接觸角都隨之增大。當(dāng)粗糙度因子大于臨界值時,液滴的平衡接觸角基本保持不變。對于疏液壁面,平衡接觸角隨著凹槽寬度先增加后減小。對于中性壁面,接觸角隨凹槽寬度基本保持不變。對于親液壁面,平衡接觸角隨著凹槽寬度增加而逐漸減小,液滴在方柱形的球形度基本接近1。而且,方柱形平衡接觸角均大于欄柵型平衡接觸角的值。正十六烷納米液滴在聚四氟乙烯壁面上的模擬研究中,在一定范圍內(nèi),平衡接觸角隨著分子數(shù)的增加而逐漸增大,隨著截斷半徑和溫度的增加而逐漸減小。當(dāng)粗糙度因子增大時,平衡接觸角逐漸增大,液滴由親液狀態(tài)向中性狀態(tài)過渡。隨著相面積分?jǐn)?shù)的增加,平衡接觸角先增加后減小。隨著接觸寬度的增加,液滴平衡接觸角逐漸減小。正十六烷-水混合體系模擬研究中,當(dāng)水分子數(shù)增加時,混合納米液滴平衡接觸角逐漸增大。混合納米液滴平衡接觸角在一定范圍內(nèi)隨溫度的升高逐漸減小。當(dāng)粗糙度因子增加時,潤濕平衡接觸角隨之增加,而當(dāng)增加相面積分?jǐn)?shù)時,接觸角逐漸減小。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O35

【參考文獻(xiàn)】

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1 徐威;蘭忠;彭本利;溫榮福;馬學(xué)虎;;微液滴在不同能量表面上潤濕狀態(tài)的分子動力學(xué)模擬[J];物理學(xué)報;2015年21期

2 顏群;王寶和;;水及其表面活性劑體系汽—液界面行為的分子動力學(xué)模擬[J];河南化工;2015年04期

3 王寶和;李群;;接觸角的研究現(xiàn)狀及其在凝膠干燥中的作用[J];干燥技術(shù)與設(shè)備;2014年01期

4 李小兵;劉瑩;;微觀結(jié)構(gòu)表面接觸角模型及其潤濕性[J];材料導(dǎo)報;2009年24期

本文編號：2754572