介电润湿效应中接触角滞后现象的研究.pdf

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4、eringByLiuQichaoSupervisor:Prof.ZhaoRuiMarch2015摘要接触角滞后是介质上电润湿效应中一个十分重要的物理现象，广泛存在于自然界中且在许多产品的工业生产中起着关键作用。随着人们对介电润湿的理论和实验研究不断深入，接触角滞后现象逐渐引起科研工作者们的广泛关注。尽管如此，迄今为止，有关介电润湿过程中接触角滞后形成的原因以及介电润湿中接触角滞后模型的研究还不够深入，许多问题还未得到解决。本文介绍了界面化理论、介电润湿的基本方程、接触角滞后现象的相关知识，重点对介电润湿的演化过程中的接触角滞后现象形成机理进行了理论和实验研究。首先

5、，分析讨论静摩擦力、动摩擦力和粘滞阻力这几个因素对接触角滞后现象形成带来的影响；基于能量守恒原理，建立接触角滞后理论模型，定量分析表观接触角与电压等参数之间的关系。其次，对介电润湿效应的动力学过程进行测试，分析电压的频率对接触角滞后的影响，并将实验结果与理论结果进行分析与比较。结果表明，介电润湿效应的接触角滞后幅度随着电压的增大而增大，并在电压达到一定幅值时滞后角达到最大值。随后，滞后角随着电压的增大而减小直至降为0°。此外，工作电压的频率对接触角滞后的影响较大。与直流电压相比，工作电压为交流电时，接触角滞后幅值较小。关键词:电润湿，接触角滞后，能量守恒，频率IA

6、bstractContactanglehysteresis(CAH)isoneofthesignificantphysicalphenomenainelectrowettingondielectric(EWOD).Itisomnipresentinnatureandalsoplaysacrucialroleinvariousindustrialprocesses.WiththetheoreticalandexperimentalstudyonEWOD,moreandmoreresearcherspaycloseattentiontocontactanglehyst

7、eresis.However，manyissuesofhowtheCAHinEWODformedandthemodelofCAHinEWODhavenotbeenresolved.Thispaperdescribesthetheoryofinterface,basicequationsofEWOD,therelevantknowledgeofcontactanglehysteresis,andavarietyofcontactanglemodels.Manytheoreticalandexperimentalstudieshavebeendoneabouttheo

8、rigin