Abstract | 第4-6页 |
Acronyms | 第11-14页 |
Chapter 1: Introduction | 第14-30页 |
1.1. Background and significance of the study | 第14-15页 |
1.2.Background of hydrodynamic flow analysis and the determination ofhydrodynamic boundary conditions | 第15-24页 |
1.2.1.Techniques for analysis of hydrodynamic flow and determination ofhydrodynamic boundary conditions | 第15-18页 |
1.2.2.Overview of the factors affecting the measurement and interpretation ofboundary conditions | 第18-24页 |
1.3.Review of recent studies | 第24-28页 |
1.3.1.Recent studies on boundary slip at smooth surfaces | 第24-25页 |
1.3.2.Recent studies on slip at rougher surfaces | 第25-26页 |
1.3.3.Recent studies on the effect of magnetic field on properties of water andelectrolytes | 第26页 |
1.3.4. Recent studies on formation of nanobubbles, nanoindents and blisters at solidliquid interface | 第26-28页 |
1.4.Problem statement and proposed solution | 第28-30页 |
Chapter 2: Colloidal probe AFM study of hydrodynamic flow on smoothhydrophilic surfaces and possible measurement artifacts | 第30-48页 |
2.1.Introduction | 第30页 |
2.2.Mathematical model | 第30-32页 |
2.3.Experimental set up | 第32-37页 |
2.3.1.Materials | 第32-33页 |
2.3.2.Sample preparation | 第33页 |
2.3.3.Colloidal probe preparation | 第33-36页 |
2.3.4.Atomic force microscopy measurement | 第36-37页 |
2.4.Results and discussion | 第37-46页 |
2.4.1.Hydrodynamic drag measurement and virtual deflection | 第37页 |
2.4.2.Drag on the cantilever | 第37-40页 |
2.4.3.Boundary slip on smooth hydrophilic surfaces and effect of cantilever shapeand stiffness | 第40-42页 |
2.4.4.Effect of shear rate on boundary slip | 第42-44页 |
2.4.5.Discussion | 第44-46页 |
2.5.Summary | 第46-48页 |
Chapter 3: Hydrodynamic flow on smooth hydrophobic surfaces and analysis ofboundary slip | 第48-62页 |
3.1.Introduction | 第48页 |
3.2.Experimental set up | 第48-52页 |
3.2.1.Materials | 第48-49页 |
3.2.2.Sample preparation | 第49-52页 |
3.2.3.Atomic force microscopy measurement | 第52页 |
3.3.Results and discussion | 第52-61页 |
3.3.1.Boundary slip on smooth hydrophobic surfaces | 第52-54页 |
3.3.2.Effect of shear rate on boundary slip | 第54-55页 |
3.3.3.Effect of contaminants on boundary slip | 第55-57页 |
3.3.4.Discussion | 第57-61页 |
3.4.Summary | 第61-62页 |
Chapter 4: Hydrodynamic flow on rough hydrophobic and hydrophilic surfacesand analysis of boundary slip | 第62-76页 |
4.1.Introduction | 第62-63页 |
4.2.Experimental set up | 第63-67页 |
4.2.1.Materials | 第63页 |
4.2.2.Sample preparation | 第63-66页 |
4.2.3.Colloidal probe preparation | 第66页 |
4.2.4.Atomic force microscopy measurement | 第66-67页 |
4.3.Results and discussion | 第67-75页 |
4.3.1.Boundary slip on rough hydrophilic and hydrophobic surfaces | 第67-68页 |
4.3.2.Boundary slip on heterogeneously rough surfaces | 第68-72页 |
4.3.3.Shear rate dependence of slip | 第72-74页 |
4.3.4.Discussion | 第74-75页 |
4.4.Summary | 第75-76页 |
Chapter 5: Analysis of the effect of magnetic treatment of water and electrolyteson the hydrodynamic drag | 第76-89页 |
5.1.Introduction | 第76页 |
5.2.Experimental | 第76-79页 |
5.2.1.Materials and equipments | 第76-77页 |
5.2.2.Sample preparation | 第77页 |
5.2.3.Magnetic treatment of water and electrolytic solution | 第77-78页 |
5.2.4.Atomic force microscopy measurements | 第78-79页 |
5.3.Results and discussion | 第79-88页 |
5.3.1.Flow of magnetically treated water over hydrophilic and hydrophobic surfacesand measurement of boundary slip | 第79-84页 |
5.3.2.Effect of magnetic field on hydrodynamic drag and viscosity of water | 第84-86页 |
5.3.3.Effect of magnetic treatment of water on interaction with silica surface | 第86-88页 |
5.4.Summary | 第88-89页 |
Chapter 6: Characterization of spherical domains on thin polystyrene film | 第89-102页 |
6.1.Introduction | 第89页 |
6.2.Experimental | 第89-90页 |
6.2.1.Materials | 第89-90页 |
6.2.2.Sample preparation | 第90页 |
6.2.3.Atomic force microscopy analysis | 第90页 |
6.3.Results and Discussion | 第90-101页 |
6.3.1.Analysis of radius/lateral size and height of spherical shaped objects on PSthin film | 第90-93页 |
6.3.2.Analysis of the contact angle | 第93页 |
6.3.3.Analysis of line tension | 第93-94页 |
6.3.4.Coalescence of spherical objects | 第94页 |
6.3.5.Stiffness of the spherical objects | 第94-97页 |
6.3.6.Analysis of phase contrast and contaminants on the spherical domains | 第97页 |
6.3.7.Analysis of the PS film after the exposure to water | 第97-99页 |
6.3.8.Discussion | 第99-101页 |
6.4.Summary | 第101-102页 |
Summary and Future work | 第102-106页 |
1.Summary | 第102-104页 |
2.Major insights of the present study | 第104-105页 |
3.Future work | 第105-106页 |
References | 第106-119页 |
Publications during the doctoral study | 第119-121页 |
Acknowledgement | 第121-122页 |
Resume | 第122页 |