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四大判斷方法(從易到難)方法一:接觸角滯后性分析(常用、有效)這是區(qū)分兩種狀態(tài)可靠的指標(biāo)之一。實(shí)驗(yàn):測(cè)量液滴在表面上的前進(jìn)接觸角和后退接觸角,并計(jì)算兩者的差值(即接觸角滯后)。判斷標(biāo)準(zhǔn):Cassie狀態(tài)跡象:接觸角滯后很?。ㄍǔ?0°)。液...
a)計(jì)算材料的本征接觸角這是r值經(jīng)典和重要的應(yīng)用之一。對(duì)于粗糙表面,你無(wú)法直接測(cè)量其本征接觸角θ。但如果你能通過(guò)其他技術(shù)獨(dú)立測(cè)量出表面的r值,再結(jié)合接觸角測(cè)量?jī)x測(cè)得的表觀接觸角θ*,你就可以利用Wenzel公式反算出本征接觸角。這允許研究人...
對(duì)于一個(gè)特定的液-固體系在某一時(shí)刻的平衡狀態(tài),Wenzel模型和Cassie-Baxter模型是相互排斥的,不能同時(shí)適用。這兩種模型為描述液滴在粗糙表面上兩種不同的、穩(wěn)定的(或亞穩(wěn)定的)狀態(tài)。一個(gè)液滴在同一時(shí)刻只能處于其中一種狀態(tài),因?yàn)橐粋€(gè)...
1.超親水表面的設(shè)計(jì)與解釋這是Wenzel模型最成功、最直接的應(yīng)用領(lǐng)域。通過(guò)構(gòu)建粗糙結(jié)構(gòu),可以顯著增強(qiáng)親水材料的親水性,甚至實(shí)現(xiàn)接觸角接近0°的“超親水”現(xiàn)象(液體全鋪展)。經(jīng)典案例:二氧化鈦(TiO?)薄膜。本身具有親水性,在經(jīng)過(guò)處理形成...
1.液體能夠并確實(shí)全潤(rùn)濕表面粗糙結(jié)構(gòu)親水表面(θ_Y2.表面粗糙度較大且無(wú)尖銳突變?nèi)绻砻娲植诮Y(jié)構(gòu)的開(kāi)口較大、坡度較緩,液體從接觸到全浸潤(rùn)的能壘很低,很容易達(dá)到穩(wěn)定的Wenzel狀態(tài)。相反,具有“再入”或懸突結(jié)構(gòu)(如同倒置的蘑菇)的表面則會(huì)...
是理解粗糙表面潤(rùn)濕性的起點(diǎn),明確了“粗糙度增強(qiáng)效應(yīng)”原則。表面設(shè)計(jì)指導(dǎo):制備超親水表面:應(yīng)選擇親水材料并構(gòu)建微納復(fù)合粗糙結(jié)構(gòu)。重要警示:?jiǎn)渭冇檬杷牧蠘?gòu)建粗糙表面并不一定能獲得穩(wěn)定的超疏水表面,成功的設(shè)計(jì)需要精心調(diào)控結(jié)構(gòu)以穩(wěn)定在Cassie...
接觸模式:Wenzel為均勻接觸,液體全潤(rùn)濕粗糙結(jié)構(gòu);Cassie為復(fù)合接觸,液體與固體尖和截留的空氣接觸。數(shù)學(xué)模型:Wenzel:cosθ_W=r·cosθ_Y;Cassie為:cosθ_CB=f_s·cosθ_Y+(f_s-1)f_s是...
盡管是開(kāi)創(chuàng)性的,但Wenzel模型有嚴(yán)格的適用條件和明顯局限性:對(duì)亞穩(wěn)態(tài)的忽略:這是最關(guān)鍵的局限。對(duì)于疏水表面,液體可能無(wú)法滲透凹槽,而是被空氣墊托起,形成“復(fù)合接觸”狀態(tài)(即Cassie-Baxter狀態(tài))。Wenzel模型無(wú)法描述這種狀...