脉冲光纤激光制备聚晶金刚石疏液表面的研究

针对聚晶金刚石（PCD）表面,提出了一种经济、高效、可控制备多种微观结构的激光加工方法,与低表面能处理技术相结合,可实现对表面特性的有效调控。利用激光表面织构化方法在PCD表面制备出含有沟槽和锥形凸起的微纳结构,并分析了单脉冲能量和扫描速度对微观结构形貌和特征尺寸参数的影响;将激光织构化的PCD表面进行氟化处理,分析PCD表面微观结构对疏水和疏油性的影响规律。结果表明：随着单脉冲能量的增加或扫描速度的降低,沟槽深度、山脊间距和表面粗糙度随之增大;低表面能处理后,PCD表面与水和乳化剂的接触角分别在93°~149°和102°~134°范围内变化,由此可实现对PCD表面不同润湿性的控制。另外,分析了PCD表面微观结构的形成机理,并探讨了微观结构参数对疏水疏油性能的影响规律。     

仿生超滑表面的飞秒激光微纳制造及应用

仿猪笼草的超滑表面由于可以抵抗多种液体的粘附,具有优异的稳定性与自修复性,受到越来越广泛的关注.而飞秒激光由于其对加工材料的普适性、高精度,以及高可控性,成为仿生超滑表面制备的有力手段.本文以仿猪笼草的超滑表面为背景,以飞秒激光微加工技术为手段.从超滑表面的飞秒激光微纳制备和应用两个方面,概述了超滑表面的微纳制造和应用...     

高性能微/纳米结构不粘薄膜的研究

从疏液性的2个基本条件、粗糙度和低表面能出发,简要阐述了化学腐蚀和阳极氧化方法在金属表面构建微/纳米复合细微结构的过程,以及低表面能氟硅烷成膜工艺.并在分析和计算的基础上讨论了所制备的微/纳米结构薄膜的不粘机制,对比了使用不同方法所获得的微/纳米结构薄膜的性能和特点.     

Influence of elevated pressure and particle lyophobicity on hydrodynamics and gas–liquid mass transfer in slurry bubble columns

This article reports on the influence of elevated pressure and catalyst particle lyophobicity at particle concentrations up to 3 vol % on the hydrodynamics and the gas‐to‐liquid mass transfer in a slurry bubble column. The study was done with demineralized water (aqueous phase) and Isopar‐M oil (organic phase) slurries in a 0.15 m internal diameter bubble column operated at pressures ranging from 0.1 to 1.3 MPa. The overall gas hold‐up, the flow regime transition point, the average large bubble diameter, and the centerline liquid velocity were measured along with the gas–liquid mass transfer coefficient. The gas hold‐up and the flow regime transition point are not influenced by the presence of lyophilic particles. Lyophobic particles shift the regime transition to a higher gas velocity and cause foam formation. Increasing operating pressure significantly increases the gas hold‐up and the regime transition velocity, irrespective of the particle lyophobicity. The gas–liquid mass transfer coefficient is proportional to the gas hold‐up for all investigated slurries and is not affected by the particle lyophobicity, the particle concentration, and the operating pressure. A correlation is presented to estimate the gas–liquid mass transfer coefficient as a function of the measured gas hold‐up: $k_{\rm l}a_{\rm l}/\varepsilon_{\rm g} = 3.0 \sqrt{Du_{\rm b}/d_{\rm b}^3}\;{\rm s}^{-1}$ . © 2009 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 2010     

锌基体疏液表面的制备及润湿行为

采用盐酸水溶液化学刻蚀和水热反应的方法在锌基体上构建微纳米粗糙结构,再经全氟辛酸修饰,制备疏液表面。通过X射线衍射仪、扫描电镜、红外光谱仪和接触角测量仪对试样表面的相组成、微观形貌、化学成分及润湿性进行表征。结果表明:试样的亚微米结构表面生长出一层ZnO纳米棒,在低表面能物质的共同作用下表现出良好的抗水流冲击性和稳定性。当盐酸浓度为1.0mol/L,水热反应温度为95℃时,ZnO纳米棒的生长形态最优,水和花生油在疏液表面的最大接触角分别为154.65°和144.65°,滚动角小于10°。     

乙酸乙酯-异丙醇二元系的黏度行为和表面性质

常压下测定了乙酸乙酯和异丙醇二元系在298.15～323.15 K下的黏度和表面张力,计算了黏度偏差、过量流动活化自由能和表面张力偏差,采用Redlich-Kister方程进行了关联。结果表明,黏度偏差、过量流动活化自由能和表面张力偏差均为负值,且显示了相同的变化趋势,随温度降低而偏差增大。利用表面张力数据进一步考察了混合液表面熵和表面焓,并基于扩展的Langmuir模型,计算了异丙醇的疏液性β及其表面组成。β值表明异丙醇对表面有更大的亲和力,其表面组成始终高于在溶液本体中的组成。