亲水颗粒对45钢表面润湿性与单颗粒捕捉行为的研究

本文主要探讨了颗粒对表面润湿性和颗粒捕捉行为的影响。由合肥工业大学机械工程学院的李健和刘焜教授合作完成的首发论文，针对45钢试件表面，他们选择亲水性颗粒石英砂作为研究对象，通过SL200KS光学法接触角和界面张力仪进行了一系列严谨的实验。 实验的核心内容是分析颗粒的粒度、质量以及液滴体积对润湿性能的显著影响。实验结果显示，随着颗粒粒度的增大，固体表面的固液接触角在润湿过程中呈现出先快速下降然后趋于稳定的趋势。这表明颗粒尺寸对润湿行为有显著影响，较小的颗粒可能导致更大的润湿性提升。另一方面，固液平衡接触角随颗粒质量的增加而减小，这可能是因为质量较大的颗粒更容易改变液体在表面的分布，从而影响润湿性。 液滴体积的变化对捕捉行为有直接影响。当单个颗粒附着在固体表面时，受到表面张力的作用，会被捕捉到液滴内部。随着液滴内部颗粒数的增加，固液平衡接触角先增加后减小，这反映了颗粒聚集对表面润湿性的复杂相互作用。随着液滴体积的增大，这种接触角的变化趋势更加明显，说明液体的总体环境对颗粒行为有决定性影响。 这篇论文的重要贡献在于量化了颗粒捕捉行为与固体表面润湿性的关系，为深入理解颗粒在实际工况下的润湿行为提供了科学依据。这对于许多领域，如涂层技术、过滤材料设计、以及环境保护中的颗粒分离等具有实用价值。通过这些发现，研究人员可以更好地控制和优化颗粒在特定液体环境中的表现，以满足各种应用的需求。