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文檔簡介

1.背景介紹液滴對固體表面的影響在自然界和工業(yè)中無處不在。當液滴碰撞時在固體表面,液滴繼續(xù)擴散,直到其動能停止轉化為表面能。在最大擴散,液滴被壓扁成煎餅形狀,隨后由于表面而開始縮回張力。在回縮階段,表面能轉換回動能。然而,整個過程在能量上并不理想,作為動能的一部分由于粘性耗散而丟失。因此,只有當轉換的動能足以克服粘合工作可以使液滴從基材上反彈,這在超疏水性上更常見表面。圖1液滴反彈2.研究內容

當暴露在空氣中時,鎵基合金會迅速形成具有粘彈性和高附著力的薄氧化層。盡管先前的工作表明氧化層抑制液態(tài)金屬液滴反彈,但仍缺乏定量的研究以詳細說明氧化層如何影響沖擊動力學。為了解決這個問題,我們實驗性地研究了加林斯坦液滴撞擊超疏水CuO納米葉片表面并物理解釋動力學差異氧化和未氧化液滴的特征。圖2(a)實驗裝置和液滴與固體表面碰撞前的形態(tài)示意圖。(b)超疏水CuO的納米葉片表面SEM圖像如圖2所示,為了確保我們實驗結果的可靠性和可重復性,每個撞擊實驗至少重復三次。此外撞擊過程由高速攝像機(千眼狼?5KF10)以4000fps的速度記錄。3.研究結論圖3.在氧化和未氧化界面的液滴撞擊(a)We=3.6,(b)We=9.5,和(c)We=15.8。

實驗結果表明:氧化層的作用變得突出在縮回階段。高附著力可顯著抑制回縮和回彈,而彈性響應可防止液滴充分拉伸并保持形態(tài)的穩(wěn)定性。更重要的是,我們系統(tǒng)地和定量探索氧化層對幾個關鍵影響參數(shù)的影響,這有助于了解液態(tài)金屬液滴的沖擊動力學。氧化層對最大值的影響很小擴散因子和鋪展時間,而它導致恢復系數(shù)降低45%,接觸增加36%時間。值得注意的是,描述未氧化液滴臨界沖擊參數(shù)的縮放定律與從普通牛頓流體中已知的那些。4.行業(yè)應用總結破譯撞擊的物理機制

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