润湿现象广泛存在于自然界和工程应用中,表面润湿性能在很大程度上决定了材料的应用范围,固体表面微观结构特征是影响表面润湿性能的重要因素之一。为了研究工况条件及固体表面微观结构对表面润湿性能的影响规律以及表面三维形貌表征参数与其润湿性能之间的关联性,运用激光微织构技术,通过控制微凹坑形状、深度、间距等参数,在45钢表面制备了一组表面高度算术平均偏差Sa相同、但表面微观结构不同的试件；使用Talysulf CCI Lite非接触式三维光学轮廓仪对表面进行测量,采用IS025178系列三维形貌表征参数对其形貌进行表征。通过改变温度、液滴体积等工况条件,在SL200KS光学法接触角和界面张力仪上针对32#汽轮机油进行了润湿性试验,探究了工况条件和表面结构特征等因素对润湿性能的影响规律；利用Flow-3D软件对液滴润湿不同微织构表面的过程进行了模拟；借助IS025178中部分参数对固体表面形貌随机特征与其润湿性能之间的关联性进行了量化研究。
基于固液本征接触角为锐角的前提,本研究结果表明：固液接触角在润湿过程中先迅速减小,之后逐渐趋于稳定；固液平衡接触角随温度的升高而减小,随液滴体积的增大先增大后减小；激光微织构能够改变表面润湿性能,Sa相同的表面,微织构形状、方向均影响表面润湿性能,本研究中,槽状微织构表面当槽方向与液滴铺展方向一致时,表现出了最优的润湿性能；IS025178系列三维形貌表征参数中幅度参数(Sku、Ssk)、空间参数(str、Sal)、混合参数(Sdq、Sdr)以及特征参数(Sda、Sdv)与表面润湿性能之间具有较强的关联性。
暂无评论