| 基于微铣削的微结构尺寸与形状对PMMA表面疏水性的影响 |
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| 引用本文： | 余剑武,陆岳托,罗红,仝瑞庆,宋金根.基于微铣削的微结构尺寸与形状对PMMA表面疏水性的影响[J].表面技术,2021,50(1):287-295. |
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| 作者姓名： | 余剑武 陆岳托 罗红 仝瑞庆 宋金根 |
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| 作者单位： | 湖南大学 机械与运载工程学院,长沙 410082;汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙 410082;湖南大学 机械与运载工程学院,长沙 410082 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(51275165，51575174);长沙市科技项目(kq1801007) |
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| 摘 要： | 目的 研究不同微结构尺寸参数和阵列形状对PMMA表面疏水性的影响.方法 使用精密微铣削方式,在光滑PMMA表面加工微沟槽、方柱、圆形及椭圆形阵列,并将测量的水滴的接触角和形状作为表面疏水性的表征指标.结果当微沟槽阵列的微槽宽度B、凸台宽度C及微槽深度H分别在84.86～208.77μm、36.22～133.94μm、63.76～136.60μm变化时,垂直接触角θ⊥分别在129.4°～143.5°、138.3°～124.0°、125.8°～141.8°变化,平行接触角θ∥分别在62.3°～69.6°、75.0°～66.3°、81.5°～72.0°变化;当微方柱阵列的B、C、H分别在70.76～138.99μm、47.52～128.04μm、70.84～175.94μm变化时,接触角θ分别在130.3°～102.1°、114.9°～129.5°、105.7°～119.7°变化.水滴在微沟槽和椭圆形阵列表面的形状为椭球冠状,在微方柱和圆形阵列表面为球冠状.结论 微结构尺寸参数和阵列形状对PMMA 表面疏水性有不同影响,且θ⊥的变化都比θ∥的变化更为明显.钉扎效应对水滴的形状有很大的影响,对于微沟槽阵列的槽垂直方向和椭圆形、圆形阵列,钉扎效应对水滴的形状起主导作用;对于微沟槽阵列的槽平行方向和微方柱阵列,水滴形状则受钉扎效应与固液气三相接触线不连续性的共同影响.研究结果有望为设计功能可控仿生微结构提供技术支撑.
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| 关 键 词： | 微结构 表面疏水性 接触角 钉扎效应 微铣削 |
| 收稿时间： | 2020/1/6 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2020/11/30 0:00:00 |
Effects of Dimension and Shape of Micro-milled Microstructure on PMMA Surface Hydrophobicity |
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| YU Jian-wu,LU Yue-tuo,LUO Hong,TONG Rui-qing,SONG Jin-gen.Effects of Dimension and Shape of Micro-milled Microstructure on PMMA Surface Hydrophobicity[J].Surface Technology,2021,50(1):287-295. |
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| Authors: | YU Jian-wu LU Yue-tuo LUO Hong TONG Rui-qing SONG Jin-gen |
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| Affiliation: | School of Mechanical and Vehicle Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China;State Key Laboratory of Advanced Design and Manufacturing for Vehicle Body, Changsha 410082, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | microstructure surface hydrophobicity contact angle pinning effect micro-milling |
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