微槽结构对前刀面润湿性能影响及参数优化

在刀具前刀面合理置入微槽织构可以改善刀具表面润湿性。为探究微槽槽宽、间距以及槽深对刀具表面润湿性能的影响,基于Wenzel理论,建立微槽表面液滴润湿数值模型,分析表观接触角随微槽结构参数变化的趋势,并通过COMSOL软件进行接触角数值模拟。结果表明,随着微槽结构参数的变化,液滴的润湿呈现Wenzel状态和Wenzel与Cassie的复合状态,对于Wenzel状态的微槽结构参数,表观接触角随着槽宽和间距的减小而减小,随着槽深的增大而减小;并且在槽宽为30μm,间距40μm,槽深70μm时,表观接触角最小,为54.4°,相对于本征接触角,降低了22%。