镓基液态金属非润湿及不黏附玻璃表面的研究

液态金属/玻璃非润湿、不黏附研究对于镓基液态金属盛放、回收以及流动运输具有重要意义。通过气氛保护熔炼法制备GaIn(20.5)Sn(13)液态金属,利用不同型号砂纸打磨及旋涂镀膜处理制备不同表面形貌的玻璃片,研究合金液滴在不同玻璃表面的润湿、黏附和滚动行为。利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)以及接触角测量仪分别对不同玻璃的表面形貌、表面粗糙度以及润湿行为进行了测试和表征,并在其表面进行了滚动测试。结果表明:粗糙化处理和镀膜处理均可降低合金液滴在玻璃表面的润湿性,提高合金液滴的流动性。随着表面粗糙度的增大,液滴在玻璃表面的接触角不断增大,当粗糙度为187.9nm时,表面接触角达到150.6°。将表面粗糙化与镀膜处理相结合,得到镓基液态金属非润湿、不黏附的玻璃表面,接触角最高可达160.4°,同时合金液滴在其表面的滚动角为15°,滚动滞后角为3°。