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论文类型：期刊论文

发表时间：2015-09-18

发表刊物：物理学报

收录刊物：Scopus、SCIE、EI、PKU、ISTIC、CSCD

卷号：64

期号：21

页面范围：374-381

ISSN号：1000-3290

关键字：微液滴;表面能;润湿;分子动力学模拟

摘要：微小液滴在不同能量表面上的润湿状态对于准确预测非均相核化速率和揭示界面效应影响液滴增长微观机理具有重要意义.通过分子动力学模拟,研究了纳米级液滴在不同能量表面上的铺展过程和润湿形态.结果表明,固液界面自由能随固液作用强度增加而增加,并呈现不同液滴铺展速率和润湿特性.固液作用强度小于1.6的低能表面呈现疏水特征,继续增强固液作用强度时表面变为亲水,而固液作用强度大于3.5的高能表面上液体呈完全润湿特征.受微尺度条件下非连续、非对称作用力影响,微液滴气液界面存在明显波动,呈现与宏观液滴不同的界面特征.统计意义下,微小液滴在不同能量表面上铺展后仍可以形成特定接触角,该接触角随固液作用强度增加而线性减小,模拟结果与经典润湿理论计算获得的结果呈现相似变化趋势.模拟结果从分子尺度为核化理论中的毛细假设提供了理论支持,揭示了液滴气液界面和接触角的波动现象,为核化速率理论预测结果和实验测定结果之间的差异提供了定性解释.