| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第23-43页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第23-24页 |
| 1.2 水滴在超疏水表面上蒸发的理论基础 | 第24-27页 |
| 1.2.1 Yang方程 | 第24-25页 |
| 1.2.2 超疏水表面上水滴的润湿状态 | 第25-27页 |
| 1.2.3 水滴蒸发过程中的模型 | 第27页 |
| 1.3 接触角等因素对固体表面上的水滴蒸发过程的影响 | 第27-32页 |
| 1.3.1 接触角的影响 | 第27-29页 |
| 1.3.2 其他因素的影响 | 第29-32页 |
| 1.4 超疏水表面上水滴蒸发过程的研究进展 | 第32-36页 |
| 1.5 超疏水表面上水滴润湿态转变的研究进展 | 第36-40页 |
| 1.6 尚存在的问题和本文的主要研究内容 | 第40-43页 |
| 2 水滴在超疏水表面上蒸发过程中CCL-CCA转变的机理研究 | 第43-59页 |
| 2.1. 引言 | 第43页 |
| 2.2 实验材料和方法 | 第43-44页 |
| 2.2.1 材料及仪器 | 第44页 |
| 2.2.2 材料表面处理及接触角和表面粗糙度的测量 | 第44页 |
| 2.2.3 水滴蒸发实验方法 | 第44页 |
| 2.3 实验结果与讨论 | 第44-46页 |
| 2.4 水滴在结构表面上蒸发过程中CCL-CCA转变的数学模型 | 第46-50页 |
| 2.4.1 模型的假定条件 | 第46-47页 |
| 2.4.2 水滴三相线沿底半径-r_s方向移动的推动力 | 第47-49页 |
| 2.4.3 水滴三相线沿底半径-r_s方向移动的阻力 | 第49页 |
| 2.4.4 Cassie态水滴蒸发过程中CCL-CCA转变点的确定 | 第49-50页 |
| 2.5 计算结果与讨论 | 第50-58页 |
| 2.5.1 水滴在结构表面上蒸发过程中的形状参数变化曲线 | 第50-51页 |
| 2.5.2 水滴三相线沿-r_s方向移动的推动力与阻力随体积的变化 | 第51页 |
| 2.5.3 结构参数对水滴CCL-CCA转变临界接触角的影响 | 第51-52页 |
| 2.5.4 模型计算结果与实验结果的对比 | 第52-56页 |
| 2.5.5 三相线钉扎和去钉扎的应用及其调控策略 | 第56-58页 |
| 2.6 本章小结 | 第58-59页 |
| 3 超疏水结构表面上亚稳态水滴底部的形状及润湿态转变能垒的研究 | 第59-79页 |
| 3.1 引言 | 第59-60页 |
| 3.2 亚稳态水滴底部的形状及润湿态转变能垒的物理模型 | 第60-61页 |
| 3.3 亚稳态水滴底部的形状及润湿态转变能垒的数学模型 | 第61-66页 |
| 3.3.1 描述弯曲液面的独立变量 | 第61-62页 |
| 3.3.2 单根柱子侧边由圆弧旋转所形成的气液界面面积 | 第62页 |
| 3.3.3 水滴底部的气液界面面积 | 第62页 |
| 3.3.4 单根柱子侧边上气液界面之下所包含的体积 | 第62页 |
| 3.3.5 水滴底部浸入结构内部的液体体积 | 第62-63页 |
| 3.3.6 IFE与水滴的气液界面积 | 第63-64页 |
| 3.3.7 水滴最小IFE和形状参数的确定 | 第64-65页 |
| 3.3.8 C-W和W-C转变的能垒 | 第65-66页 |
| 3.4 结果与讨论 | 第66-78页 |
| 3.4.1 复合态水滴局部最小IFE和Cassie态水滴IFE的对比 | 第66-67页 |
| 3.4.2 复合态水滴的局部最小IFE和Wenzel态水滴的IFE的对比 | 第67-68页 |
| 3.4.3 具有最小IFE的复合态水滴的参数 | 第68-70页 |
| 3.4.4 Cassie态水滴和Wenzel态水滴互相转型的能垒 | 第70-72页 |
| 3.4.5 C-W转变的充要条件 | 第72-73页 |
| 3.4.6 C-W转变实验测定参数和计算结果的对比 | 第73-76页 |
| 3.4.7 超疏水表面上水滴蒸发的应用 | 第76-78页 |
| 3.5 本章小结 | 第78-79页 |
| 4 Cassie态水滴通过触底途径向Wenzel态转变的理论分析 | 第79-96页 |
| 4.1 引言 | 第79页 |
| 4.2 物理模型和数学模型 | 第79-86页 |
| 4.2.1 C-W自发转变的推动力 | 第80-84页 |
| 4.2.2 C-W转变的阻力 | 第84-85页 |
| 4.2.3 C-W转变的压力和阻力的关系以及水滴底部弯曲参数的描述 | 第85-86页 |
| 4.2.4 水滴完成C-W转变的判据及模型计算方法 | 第86页 |
| 4.3 结果和讨论 | 第86-95页 |
| 4.3.1 结构参数对水滴C-W转变的影响 | 第86-87页 |
| 4.3.2 水滴尺寸对C-W转变的影响 | 第87-88页 |
| 4.3.3 不同参数的结构表面上水滴完成C-W转变的临界体积 | 第88-89页 |
| 4.3.4 本征接触角和前进角的影响 | 第89-90页 |
| 4.3.5 C-W转变的实验测定参数和计算结果的对比 | 第90-93页 |
| 4.3.6 其它需要讨论的问题 | 第93-95页 |
| 4.3.7 采用推动力和能垒研究C-W转变的对比 | 第95页 |
| 4.4 本章小结 | 第95-96页 |
| 5 水滴底部弯液面前端触底之后的润湿过程研究 | 第96-120页 |
| 5.1 引言 | 第96页 |
| 5.2 物理和数学模型 | 第96-109页 |
| 5.2.1 高柱子上水滴通过触底途径完成C-W转变 | 第99-105页 |
| 5.2.2 短柱子上水滴通过触底途径完成C-W转变 | 第105-107页 |
| 5.2.3 C-W触底转变过程中水滴表观接触角的计算 | 第107-108页 |
| 5.2.4 微/纳二级结构表面上水滴触底转变过程的计算 | 第108-109页 |
| 5.2.5 水滴C-W触底转变进程的阶段划分 | 第109页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第109-119页 |
| 5.3.1 结构参数对水滴能否通过触底机理完成C-W转变的影响 | 第109-110页 |
| 5.3.2 水滴体积对其通过触底机理完成C-W转变的影响 | 第110-113页 |
| 5.3.3 本征接触角和前进角对水滴能否通过触底机理完成C-W转变的影响 | 第113页 |
| 5.3.4 微/纳二级结构对水滴能否通过触底机理完成C-W转变的影响 | 第113-114页 |
| 5.3.5 模型计算结果与实验结果的对比 | 第114-118页 |
| 5.3.6 弯液面触底后是否一定能够完成C-W转变的讨论 | 第118-119页 |
| 5.4 本章小结 | 第119-120页 |
| 6 超疏水表面上水滴蒸发全过程中的形态及润湿态转变研究 | 第120-132页 |
| 6.1 引言 | 第120-121页 |
| 6.2 水滴在结构表面上蒸发过程中形状与润湿态转变的数学模型 | 第121-125页 |
| 6.2.1 水滴三相线是否移动的受力分析 | 第121-122页 |
| 6.2.2 蒸发过程中水滴的形态及其润湿态各转变点的确定 | 第122-123页 |
| 6.2.3 求解方法与计算过程 | 第123-125页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第125-131页 |
| 6.3.1 水滴在结构表面上蒸发全过程中的形状参数变化曲线 | 第125页 |
| 6.3.2 水滴三相线上沿-r_s方向移动的推动力与阻力随体积的变化 | 第125-126页 |
| 6.3.3 水滴在结构表面上蒸发过程中润湿态发生转变机制及影响因素 | 第126-127页 |
| 6.3.4 水滴在微/纳二级结构表面上蒸发过程中形态和润湿态变化规律 | 第127-128页 |
| 6.3.5 模型计算结果与实验结果的对比 | 第128-131页 |
| 6.4 本章小结 | 第131-132页 |
| 7 结论与展望 | 第132-135页 |
| 7.1 结论 | 第132-133页 |
| 7.2 创新点 | 第133页 |
| 7.3 展望 | 第133-135页 |
| 参考文献 | 第135-145页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第145-146页 |
| 致谢 | 第146-148页 |
| 作者简介 | 第148页 |
