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壁面材质和温度场对熔融硅润湿角的影响

物理学报 2015年第11期64卷 344-350页

作者：许多丁建宁袁宁一张忠强程广贵郭立强凌智勇江苏大学微纳米科学技术研究中心镇江212013 常州大学低维材料微纳器件与系统研究中心常州213164 江苏省光伏科学与工程协同创新中心(常州大学) 常州2131644 江苏省光伏工程科学国家重点实验室培育建设点常州213164

本文建立了毛细模型,采用微流动两相流水平集法计算了熔融态硅液与壁面的润湿角,以人造金刚石作为壁面材料的计算结果与实验结果进行比较,验证了该模型和计算方法的正确性.在此基础上,分别选用碳化硅、石墨和人造金刚石作为壁面材料,探... 详细信息

本文建立了毛细模型,采用微流动两相流水平集法计算了熔融态硅液与壁面的润湿角,以人造金刚石作为壁面材料的计算结果与实验结果进行比较,验证了该模型和计算方法的正确性.在此基础上,分别选用碳化硅、石墨和人造金刚石作为壁面材料,探讨了不同壁面材料表面张力和壁面黏附力对润湿角的影响规律.结果发现,相同温度下的毛细力作用使得熔融硅液出现起伏上升现象;润湿角均有不同程度的减小然后增大,最终趋于稳定;初始阶段,由于气/熔融硅液表面张力与气/壁面表面张力之差变化较大,液面起伏波动较大;随后趋于稳定上升.同时发现石墨作为壁面材料时,以上变化更易趋于稳定.该研究为熔体中生长晶体硅获得更稳定的生长环境提供了理论依据.

关键词：润湿角熔融硅稳定性毛细效应

基于椭圆检测的液态PbLi与RAFM钢的润湿角的快速测算

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唐山师范学院学报 2022年第3期44卷 59-62页

作者：潘保国汪卫华储德林王鹏陆军炮兵防空兵学院基础部安徽合肥230031 安徽大学物质科学与信息技术研究院安徽合肥230039

在惰性气体保护下,利用高温静态座滴法测量并采用基于弧支撑线段的椭圆检测方法计算液态PbLi在RAFM钢表面的润滑角,得到在255~425℃间不同温度时液态PbLi在RAFM钢表面的润湿角均超过98°。由于不需要人工选择边界点,该椭圆检测方法与椭... 详细信息

在惰性气体保护下,利用高温静态座滴法测量并采用基于弧支撑线段的椭圆检测方法计算液态PbLi在RAFM钢表面的润滑角,得到在255~425℃间不同温度时液态PbLi在RAFM钢表面的润湿角均超过98°。由于不需要人工选择边界点,该椭圆检测方法与椭圆拟合相比,速度更快,实现了实验结果的快速测算。

关键词：霍夫变换椭圆检测液态PbLi RAFM钢润湿角

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超声波对金属相与陶瓷相间润湿角的影响

粉末冶金技术 2021年第2期39卷 113-116页

作者：郭富城宋金鹏高姣姣吕明太原理工大学机械与运载工程学院太原030024 太原理工大学精密加工山西省重点实验室太原030024

金属相与陶瓷相间的润湿性对陶瓷刀具的性能起着重要作用,为了改善固−液界面结构,提高陶瓷材料的综合性能,研究了烧结过程中超声作用产生的能量对金属相与陶瓷相间润湿角的影响。根据粉末液相烧结理论,构建了固‒液双球冠润湿模型。依据... 详细信息

金属相与陶瓷相间的润湿性对陶瓷刀具的性能起着重要作用,为了改善固−液界面结构,提高陶瓷材料的综合性能,研究了烧结过程中超声作用产生的能量对金属相与陶瓷相间润湿角的影响。根据粉末液相烧结理论,构建了固‒液双球冠润湿模型。依据润湿模型和最小能量原理,建立了润湿角与表面能、超声能、几何参数之间的关系。研究表明:在超声波作用下,固‒液、液‒气间的表面能增大,有利于液相烧结的进行,有助于减小润湿角;部分声能转化为热能,影响润湿角的变化;当超声波频率和振幅增大时,有利于润湿角的减小,提高金属相与陶瓷相间的润湿性。

关键词：超声波金属相陶瓷相最小能量原理表面能润湿角

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基于三垂面上形核的润湿角

中国科学院研究生院学报 2010年第4期27卷 433-439页

作者：郝晓辉高随祥唐山师范学院数学与信息科学系唐山063000 中国科学院研究生院数学科学学院北京100049

对三垂面基体上非自发形核进行了研究.根据非自发形核的条件,对临界形核半径和临界形核功进行了推导,得到了临界形核功与润湿角的数学表达式.结果表明,临界形核功仅与润湿角有关,说明润湿角在非自发形核中起非常重要的作用.对形核润湿... 详细信息

对三垂面基体上非自发形核进行了研究.根据非自发形核的条件,对临界形核半径和临界形核功进行了推导,得到了临界形核功与润湿角的数学表达式.结果表明,临界形核功仅与润湿角有关,说明润湿角在非自发形核中起非常重要的作用.对形核润湿角进行的讨论表明了,与自发形核相比,非自发形核具有更小的临界形核功.

关键词：非自发形核润湿角形核半径形核功

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非均质形核润湿角数学模型研究

中国科学（E辑） 2004年第7期34卷 737-742页

作者：黄诚宋波毛璟红赵沛北京科技大学冶金与生态工程学院理化系北京100083 北京科技大学材料科学与工程学院北京100083 北京钢铁研究总院院办公室北京100081

分析了非均质形核润湿角, 根据均质形核和非均质形核的动力学条件, 推导了非均质形核的润湿角模型. 利用润湿角模型计算了铁液非均质形核过程中不同形核剂的润湿角, 计算结果表明大部分形核剂的润湿角都小于40, 而 f (q )的值远远小于... 详细信息

分析了非均质形核润湿角, 根据均质形核和非均质形核的动力学条件, 推导了非均质形核的润湿角模型. 利用润湿角模型计算了铁液非均质形核过程中不同形核剂的润湿角, 计算结果表明大部分形核剂的润湿角都小于40, 而 f (q )的值远远小于1. 在一般的形核剂中, TiN, TiC和Re2O3的润湿角较小, 而MnO 的润湿角较大. 本模型计算出的润湿角与其他研究结果一致.

关键词：非均质形核数学模型润湿角过冷度金属熔体形核热力学

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杨氏方程的能量求解法及润湿角计算模型

焊接学报 2002年第6期23卷 59-61页

作者：王大勇冯吉才哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室哈尔滨150001

杨氏方程是通过建立物理模型 ,利用力学平衡条件所推得 ,文中从另一角度出发 ,利用能量最小原理对润湿角与界面张力间的关系进行了推导 ,所推得的结论与杨氏方程的结论一致。在钎焊过程中 ,润湿角的大小是评价润湿效果的一项重要指标 ,... 详细信息

杨氏方程是通过建立物理模型 ,利用力学平衡条件所推得 ,文中从另一角度出发 ,利用能量最小原理对润湿角与界面张力间的关系进行了推导 ,所推得的结论与杨氏方程的结论一致。在钎焊过程中 ,润湿角的大小是评价润湿效果的一项重要指标 ,但由于界面张力的值较难获得 ,通过杨氏方程来求解润湿角的值存在诸多困难 ,而通过试验仪器的方法去测量润湿角的大小 ,既增加了试验成本 ,又降低了试验效率。文中建立了一种简便求解润湿角的计算模型 ,并进行了试验验证 ,将计算值与实测值进行了比较。

关键词：计算模型杨氏方程润湿角界面张力焊接

界面张力与润湿角校正对高压压汞法计算泥页岩孔径分布的影响——以松辽盆地青山口组为例

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现代地质 2018年第1期32卷 191-197页

作者：靳继阳薛海涛田善思吴春正李莹周彬赵日新中国石油大学(华东)非常规油气与新能源研究院山东青岛266580 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580

泥页岩储层孔隙结构研究对于页岩油气勘探、开发工作具有重要意义。高压压汞实验法是目前研究页岩孔隙结构、孔径分布广泛使用的方法。有学者对汞在石墨烯材料中润湿性研究发现,液态汞在孔隙中的界面张力γ和润湿角θ是孔半径r的函数,... 详细信息

泥页岩储层孔隙结构研究对于页岩油气勘探、开发工作具有重要意义。高压压汞实验法是目前研究页岩孔隙结构、孔径分布广泛使用的方法。有学者对汞在石墨烯材料中润湿性研究发现,液态汞在孔隙中的界面张力γ和润湿角θ是孔半径r的函数,根据这一认识将Washburn方程中的界面张力γ和润湿角θ视为定值的传统数据处理方法表现出明显的不合理性,因此需要对Washburn方程进行参数校正。以松辽盆地青山口组页岩样品为例,进行高压压汞实验,利用校正前后的Washburn方程处理压汞数据,结果发现参数校正后得到的微孔(50 nm)体积占比基本不变,参数校正后得到的孔径分布能更加精确地表征页岩的孔径分布。

关键词：泥页岩 Washburn方程孔径分布高压压汞界面张力润湿角

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润湿角测定装置设计及其应用研究

润湿角测定装置设计及其应用研究

作者：钱健行东北大学

学位级别：硕士

润湿角是表征金属熔体与固体表面之间的润湿性能好坏最直观可靠的方法。金属熔体与固体表面之间的润湿性能在材料学、材料加工学、冶金学,尤其是材料焊接和复合材料制备等方面有着十分重要的意义,润湿性能的好坏与复合材料制备的可能性... 详细信息

润湿角是表征金属熔体与固体表面之间的润湿性能好坏最直观可靠的方法。金属熔体与固体表面之间的润湿性能在材料学、材料加工学、冶金学,尤其是材料焊接和复合材料制备等方面有着十分重要的意义,润湿性能的好坏与复合材料制备的可能性及最终制备的复合材料的使用性能有着很大联系。在测量润湿角的众多方法之中,座滴法因其操作简单、观察直观而得到最广泛的应用。本文基于座滴法的基本原理,对润湿角测的装置的主体系统（保温系统、加热系统、真空系统）和辅助系统（水冷系统、图像采集系统及物料输送系统）进行了设计、计算和验证;安装并调试了润湿角测定装置,确定了该装置的操作规程;利用该装置测定了铝及铝硅合金（硅含量分别为3、6、9和12wt.%）与碳化硅陶瓷基板间的润湿性能,得到如下结果：（1）设计的润湿角测定装置能够进行铝基熔体的润湿角测定。该装置以冷壁真空电阻炉为主体,工作温度最高为1000℃,极限真空度为1×10-3pa。（2）采用传统座滴法测量铝及铝硅合金与碳化硅陶瓷之间润湿性能的结果表明：润湿铺展过程分为三个阶段,即前期的氧化铝膜破除阶段,.中期的液滴快速铺展阶段,后期的相对缓慢铺展阶段。当温度为740℃时,测量得到的初始润湿角在1350-140°之间;在保温35min后,润湿角降至90～95°。（3）采用改良座滴法测量铝及铝硅合金与碳化硅之间润湿性能的结果表明：润湿铺展过程改为两个阶段,即前期的快速铺展阶段和后期相对缓慢铺展阶段。740℃时测量得到的初始润湿角在120。-130。之间,初始润湿角比传统座滴法的测量结果普遍要小10°左右。（4）由改良座滴法测得的数据结果可见：随着铝硅合金中硅含量的增加,测得的铝硅合金与碳化硅基板的初始润湿角存在减小趋势;但在随后的铺展过程中硅含量较高的铝硅合金的铺展速度相对较慢。（5）采用改良座滴法测量的铝及铝硅合金与氧化前后的碳化硅基板之间的润湿结果显示：初始润湿角受碳化硅基板氧化与否的影响不大,但氧化后的碳化硅基板与铝及其合金的润湿能力更强,表现为氧化后的润湿角小于氧化前的润湿角,且液滴在氧化后的碳化硅基板上的铺展速度相对较快。

关键词：润湿角座滴法铝硅合金碳化硅

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Al与γ－Al_2O_3润湿角的计算

复合材料学报 1996年第1期13卷 46-49页

作者：坚增运杨根仓周尧和西北工业大学凝固技术国家重点实验室

本文应用金属的形核理论对目前无法用实验进行准确测定的易氧化金属Ａｌ与γ－Ａｌ_２Ｏ_３的润湿角进行了计算。计算结果发现Ａｌ与γ－Ａｌ_２Ｏ_３的润湿角在３０°到５０°这一范围之间。

关键词：铝 r-Al2O3 润湿角金属基复合材料