水基型氯氰菊酯微乳剂的性质和铺展动力学(英文)

采用乳化水加油法,以正丁酸乙酯为溶剂,曲拉通X-100(TX-100)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为表面活性剂,正丁醇为助表面活性剂,制备水基型氯氰菊酯微乳剂.通过相图法、负染电镜、电导率、表面张力法、动态光散射、表面接触角测定等手段对所制备的氯氰菊酯微乳剂的结构和性质进行了表征,研究了该微乳剂在杨福麦叶面的铺展动力学.结果表明所制备的氯氰菊酯微乳剂为水包油型(O/W),该微乳剂对氯氰菊酯有较好的增溶效应,具有较低的接触角和表面张力,液滴半径在45 nm左右;微乳剂在杨福麦叶面的铺展动力学恰好符合二级动力学方程,速率常数分别为0.1090(°)^(-1)·min(^-1)(20℃)和0.1572(°)^(-1)·min^(-1)(30℃),活化能为27.03 kJ·mol^(-1).

控制气氛下的AgCuTi/TiAl润湿铺展动力学

采用热台原位加热法系统研究了不同保护气体流量对润湿铺展过程、润湿铺展最大半径、润湿铺展动力学以及界面组织结构的影响.保护气体为氩气,保护气体流量分别为5,10,15 m L/s;加热曲线设定最高温度为1 273K,保温时间120 s;采用扫描电镜、能谱分析、光学显微镜等分析了界面组织结构.结果表明,保护气体流量为15m L/s时,润湿铺展等效半径最大,原始半径0.9 mm的钎料铺展半径达到约1.4 mm.各种保护条件下,Ag Cu Ti/Ti Al体系的润湿铺展动力学过程相似,铺展半径与时间之间呈n次幂关系,即rn^kt;润湿铺展中钎料熔敷/Ti Al的界面结构为:残余钎料的富银相/Al Cu Ti三元相层(Al Cu2Ti,Al Cu Ti,Ti3Al)/Ti Al母材,保护条件对其影响不大.

温度对AgCu/光滑TC4体系润湿铺展动力学的影响

研究了试验温度对AgCu/光滑TC4钛合金体系的润湿铺展动力学的影响,实验过程采用座滴法,全程高纯氩气保护。结果表明,试验温度的升高明显促进了AgCu/光滑TC4体系的润湿性和界面反应。当试验温度为1103和1133 K时,AgCu钎料在TC4基板上的润湿铺展过程相似,整个润湿铺展过程大致可分为4个阶段:初始阶段,快速铺展阶段,缓慢铺展阶段和渐进平衡阶段。当试验体系温度为1213 K,化学反应更为强烈,AgCu钎料在TC4基板上的润湿铺展速度明显地加快,整个润湿铺展过程缩短至3个阶段:初始阶段,快速铺展阶段和渐进平衡阶段。试验温度为1103和1133 K时,钎料熔敷/母材的界面结构均为残余的富银相/Ti_3Cu_4/富钛相+Ti_2Cu/TC4基板;当试验温度为1213 K时,其界面结构转变为残余的富银相/Ti_3Cu_4/Ti_2Cu/富钛相+Ti_2Cu/TC4基板。且随着温度的升高,各个界面反应层的厚度均增加,残余的富银相厚度减小。AgCu钎料在光滑TC4基板上的润湿铺展动力学遵循Rn^t模型,试验温度不同,n值有所变化。

乙醇液滴冲击过冷水平壁面的铺展行为实验研究

为探究表面张力对液滴冲击过冷水平壁面铺展动力学行为的影响,搭建了可视化实验系统,探究了乙醇液滴冲击过冷水平壁面的铺展动力学行为,分析了水平壁面过冷度对低表面张力液滴冲击铺展动力学行为的影响。实验中,采用亲水硅水平壁面及较小的冲击速度以观测乙醇液滴冲击过冷水平壁面的铺展动力学行为。此外,还比较了不同的最大铺展因子和最大铺展时间的典型模型对乙醇液滴冲击过冷水平壁面铺展动力学因子的适用性。结果表明:乙醇液滴冲击过冷亲水水平壁面的铺展动力学行为分为飞溅、铺展、稳定3个阶段;最大铺展时间随水平壁面过冷度的增大而减小;水平壁面过冷度对最大铺展因子的影响是非单调的,在水平壁面过冷度较低时,最大内部铺展因子减小起主要作用,在水平壁面过冷度较高时,由于瑞利-泰勒不稳定性的增强,无量纲手指状突起增大起主要作用,二者共同作用造成了非单调变化;现有模型对于最大铺展时间的预测效果较好,相对平均偏差为6.05%,而对最大铺展因子的预测效果较差。

Bi_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)-CaO高熵玻璃钎料在Al_(2)O_(3)陶瓷上的润湿性研究

采用座滴法研究了大气条件下Bi_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)-CaO高熵玻璃钎料在700~880℃与Al_(2)O_(3)陶瓷的润湿行为,采用扫描电子显微镜、光学显微镜分析了界面结构。研究表明,温度为880℃时,钎料在母材上的铺展半径最大达到7 mm,同时润湿角达到最小6°左右。对其三相线进行显微观察,并利用铺展半径与时间的关系,即Rn-t,对不同温度下玻璃钎料在母材上的润湿铺展动力学和润湿机理进行分析:在700,760℃时润湿属于非反应润湿,铺展动力学为惰性体系,在820,880℃时润湿属于反应性润湿,三相线分别有莫来石、钙长石生成,铺展动力学为非惰性体系。

剪切变稀液滴撞击不同浸润性壁面的数值模拟研究

基于有限元法,采用水平集方法捕捉相界面的移动,构建了液滴撞击固体壁面的数值模型.通过修正的幂律模型描述流体的非牛顿剪切变稀特性,探讨了剪切变稀特性对液滴撞击固体壁面后铺展行为的影响,分析了撞击不同浸润性壁面时剪切变稀特性对液滴撞击壁面行为的影响差异.研究结果表明:随着幂律指数m的减小,液滴撞击过程中的黏性耗散减小,液滴的形貌变化及无量纲参数变化更为显著.接触角为55°的情况下:当m降低至0.85时,液滴铺展过程中开始出现显著区别于牛顿流体液滴的振荡现象;当m降低至0.80时,液滴在回缩过程中会出现中心液膜断裂的情况.接触角为100°时,剪切变稀液滴均会出现振荡行为,振荡幅度随着m的减小而增大.接触角为160°时,牛顿流体液滴与剪切变稀液滴均会在回缩过程中弹起,但剪切变稀液滴的弹起速度更快.此外,基于数值计算结果,本文提出了接触角为55°情况下剪切变稀液滴撞击壁面后的最大无量纲铺展直径预测模型.

金属/陶瓷润湿性的实验表征和理论预测研究进展

金属/陶瓷体系的润湿性研究在金属与陶瓷的连接、金属液的熔炼和提纯、浸渗法和液相法制备复合材料等领域都有着重要意义。金属熔体在陶瓷表面的润湿过程中,会出现基板在熔体中溶解、界面吸附和互相反应等,是一种较为复杂的物理化学现象。有关金属/陶瓷润湿性的实验和理论研究一直是国际上材料学领域的热点之一。目前金属/陶瓷润湿性主要通过测量接触角θ(借助Young s方程计算)来得出,润湿性表征方法存在较大局限性,特别是接触角对实验条件高度敏感,其往往难以准确反映润湿性,以及适用于高熔点合金与陶瓷体系的方法较为缺乏。因此,除对接触角测试方法进行改进外,很多研究者也试图通过理论计算来考察润湿性,但至今尚未发展出能够很好地应用于所有金属/陶瓷体系的理论预测模型。润湿性实验表征方法的近期研究主要集中在改良座滴法、滴定法、毛细上升法和感应熔化法等。其中,改良座滴法相比传统座滴法能够消除熔体表面氧化膜的影响。感应熔化法可以使高熔点合金(如Ti合金等)熔化,具有独特优势(相比之下其他几种方法只适用于Al系、Mg系等低熔点合金与陶瓷的体系)。在理论预测模型方面,除直接基于Young s方程,根据表面张力模型来研究润湿性外,也有学者尝试结合Young-Dupré方程,从热力学和原子键的角度揭示反应界面润湿性的内在规律。同时,将润湿视为一种反应现象,对界面反应吉布斯自由能变化和润湿过程中表面相的能量变化加以考虑,也形成了一种新的定性衡量润湿性的标准。此外,研究者还在润湿铺展动力学方面取得了一些重要成果,包括直接根据金属形核理论来计算润湿角,以及利用如流体动力学模型、分子动力学模型、反应控制模型和扩散控制模型等来预测金属/陶瓷体系的润湿速率。本文主要从润湿过程的机制、接触角的测试方法和用以预测润湿性的理论模型三个方面,综述了金属/陶瓷润湿性领域的实验和理论研究进展。

Dynamics of Spreading of Liquid on Solid Surface

基于假设在明显的接触线(ACL ) 的前面有先锋电影，一个模型被建议理解动态弄湿过程并且联系了动态接触角度。现在的模型显示了那一个新尺寸更少特征参数，λ，也影响动态弄湿过程和联系动态接触角度。然而，以前的模型建议动态接触角度仅仅依赖于毛状的数字和静态的接触角度。试验性的调查被进行测量在玻璃，铝和不锈钢表面上移动的硅油的动态弄湿行为。它断定当λ的价值为玻璃，铝和不锈钢作为 0.07， 0.16 和 0.35 被选择时，分别地，试验性的结果在有模型的预言的好一致。而且，有 Str 的模型的比较 ? 试验性的数据显示出的 m 那λ在液体的种类上是独立的。显然，λ应该在动态弄湿过程上作为稳固的表面性质的效果被解释。同时，它在现在的实验被发现 Hoffman-Voinov-Tanner 法律，哪个在很低的毛状的数字是有效的(Ca 吗？1 或θ D 【 10 °) 由 Cazabat 推荐，为更高的接触角度的静止抓住，甚至多达 70 ° 80 °。这被现在的模型解释很好。

钎料合金/陶瓷体系润湿行为研究进展

钎料合金/陶瓷体系润湿行为研究对陶瓷的钎焊连接具有重要指导意义。目前主要在真空系统中开展润湿性试验,除了常规的座滴法,改良座滴法、滴落法以及液桥过渡法逐渐被采用以便获得更加准确的试验数据。钎料合金在陶瓷表面的润湿过程涉及溶解、扩散、界面吸附和反应等,是一种非常复杂的物理化学现象。根据驱动润湿的本质因素,可将润湿机制分为:溶解驱动润湿、吸附驱动润湿和界面反应驱动润湿。然而由于界面行为的复杂性,往往很难进行严格的划分。根据钎料合金/陶瓷界面行为特点,分别建立了反应控制润湿模型和扩散控制模型来研究体系的铺展动力学。对钎料进行合金化处理和陶瓷表面改性是改善润湿性的常用方法,本文主要从润湿性的表征和测量、润湿机制、铺展动力学模型和改善润湿性措施等方面,综述了钎料合金/陶瓷体系润湿行为研究的进展。