分離壓作用下表面活性劑溶液的鋪展特性研究.pdf

1、含有表面活性劑的液滴放置在預(yù)置液膜表面上時(shí)，液滴會(huì)出現(xiàn)鋪展現(xiàn)象，表面活性劑通過(guò)改變物系的界面狀態(tài)進(jìn)而改變其鋪展等過(guò)程，使鋪展呈現(xiàn)復(fù)雜的指進(jìn)現(xiàn)象和Marangoni效應(yīng)，且具有強(qiáng)烈的非線性特性。
　　 當(dāng)薄膜厚度小于100nm時(shí)，此時(shí)在含有表面活性劑的液滴鋪展過(guò)程中，分離壓將控制液膜鋪展特性，并決定液膜的穩(wěn)定性和潤(rùn)濕性，不同的分離壓效應(yīng)對(duì)于液膜鋪展過(guò)程起著加速或延緩的作用，并對(duì)鋪展的穩(wěn)定性和干斑的形成速度有著顯著的影響。
　

2、　 本文通過(guò)結(jié)合微觀分子動(dòng)力學(xué)、表面膠體化學(xué)和宏觀流體動(dòng)力學(xué)，根據(jù)活性劑溶液的非均勻鋪展特征，確定合理的非均勻鋪展過(guò)程中分離壓模型；基于擴(kuò)散理論和邊界層理論，建立分離壓作用下的液膜厚度、液膜表面和溶液內(nèi)部的單分子濃度的三方程理論模型，采用截面平均法和攝動(dòng)法推導(dǎo)上述特征量在基態(tài)和擾動(dòng)態(tài)下的高階非線性偏微分演化方程組；利用PDECOL程序?qū)Ψ蛛x壓模型分別為、、 下的基態(tài)方程組進(jìn)行模擬，獲得液膜厚度、液膜表面和溶液內(nèi)單分子濃度的演化特征，分

3、析不同分離壓模型下最大液膜厚度、臨界破斷點(diǎn)和鋪展前緣等鋪展參數(shù)的變化，分析預(yù)置液膜與液滴厚度之比、毛細(xì)力數(shù)、吸附系數(shù)、難溶性系數(shù)等參數(shù)的影響規(guī)律；研究由分子間引力和斥力的不同作用引發(fā)的液膜加速鋪展或者憎水現(xiàn)象，揭示不同分離壓作用下液膜鋪展過(guò)程的動(dòng)力學(xué)特性；借助數(shù)值模擬技術(shù)，通過(guò)計(jì)算擾動(dòng)能量放大比以及瞬時(shí)擾動(dòng)增長(zhǎng)率，結(jié)合非模態(tài)穩(wěn)定性理論分析瞬間液膜鋪展的穩(wěn)定性。本文完善了該領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論，促進(jìn)了活性劑鋪展過(guò)程在實(shí)際過(guò)程中的應(yīng)用，并對(duì)可深入