一種通過(guò)提高液固表面浸潤(rùn)性實(shí)現(xiàn)液體大面積鋪展的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及表面科學(xué)領(lǐng)域，特別涉及一種通過(guò)提高液固表面浸潤(rùn)性實(shí)現(xiàn)液體大面積鋪展的方法，包括以下步驟：在非潤(rùn)濕表面加工多個(gè)小孔，每個(gè)小孔與非潤(rùn)濕表面的交點(diǎn)的切線(xiàn)與非潤(rùn)濕表面之間的夾角小于90°；將金屬液體在非潤(rùn)濕表面鋪展即可。本發(fā)明選用在非潤(rùn)濕表面加工多個(gè)小孔，小孔與非潤(rùn)濕表面的交點(diǎn)，經(jīng)過(guò)該交點(diǎn)的切線(xiàn)與非潤(rùn)濕表面之間的夾角小于90°，將金屬液在非潤(rùn)濕表面鋪展，使金屬液覆蓋于非潤(rùn)濕固體表面，實(shí)現(xiàn)了非潤(rùn)濕表面具有較好潤(rùn)濕性；并且孔之間的材料并未發(fā)生改變，為原始的固體材料，這種結(jié)構(gòu)能保證與原始固體材料一致的性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種通過(guò)提高液固表面浸潤(rùn)性實(shí)現(xiàn)液體大面積鋪展的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及表面科學(xué)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種通過(guò)提高液固表面浸潤(rùn)性實(shí)現(xiàn)液 體大面積鋪展的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 潤(rùn)濕性是液體與固體表面接觸能力的一種直觀(guān)表現(xiàn)，一般由接觸角來(lái)直接定量。 圖1中Θ為液滴在固體表面所形成的接觸角。當(dāng)Θ〈90°，則液體表現(xiàn)為較易潤(rùn)濕該固體 壁面；當(dāng)Θ>90°，則液體表現(xiàn)為不易潤(rùn)濕固體壁面。目前，大量研究致力于增強(qiáng)液體在固 體表面的潤(rùn)濕性以提高壁面的液膜鋪展特性和傳熱性能。目前，存在的增強(qiáng)固體表面潤(rùn)濕 性的方法有：①在固體材料表面進(jìn)行鍍膜，如在固體表面覆蓋TiO2薄膜并通過(guò)紫外光輻照 的方法獲得超級(jí)親水表面（較好潤(rùn)濕性的表面）；②在固體材料表面通過(guò)化學(xué)腐蝕、光刻等 方法制作各種微結(jié)構(gòu)并形成粗糙表面來(lái)實(shí)現(xiàn)固體表面較好的潤(rùn)濕性。
[0003] 現(xiàn)有的技術(shù)如發(fā)明專(zhuān)利"超親水納米結(jié)構(gòu)"、"紫銅表面超親水結(jié)構(gòu)制備方法及用 該方法制造的紫銅微熱管"、"一種在鋁表面制備超親水浸潤(rùn)表面的方法"、"一種簡(jiǎn)易的長(zhǎng) 效超親水鑰表面的制備方法"等，主要是通過(guò)在材料表面實(shí)現(xiàn)微細(xì)的結(jié)構(gòu)來(lái)增加潤(rùn)濕性。
[0004] 如"超親水納米結(jié)構(gòu)"的實(shí)現(xiàn)方法如下：將具有不同形狀納米顆粒的納米流體施用 于基底上，而后進(jìn)行加熱，加熱后隨著溶液的逐漸蒸發(fā)，納米流體中的納米顆粒會(huì)聚集并附 著在基底上形成如圖2和圖3的多孔聚集體集群。這種多孔聚集體集群使得基底表面變得 粗糙，進(jìn)而形成超親水的表面。
[0005] 如"紫銅表面超親水結(jié)構(gòu)制備方法及用該方法制造的紫銅微熱管"的實(shí)現(xiàn)方法如 下：圖4為其結(jié)構(gòu)圖，附圖中，1、紫銅基管；2、超親水層；3、真空容腔；具體地，附著于紫銅 基管的超親水層形成方法如下：①配制CuSO4和H2SO4的混合溶液作為電解質(zhì)；②用稀硫酸 和乙醇進(jìn)行超聲波清洗紫銅管表面，并用去離子水清洗后烘干；③將清洗后的紫銅管放入 電解質(zhì)中進(jìn)行電化學(xué)沉積構(gòu)筑微-納米粗糙結(jié)構(gòu)；④燒結(jié)處理以獲得超親水層。
[0006] 現(xiàn)有的技術(shù)方法主要存在以下的局限和缺點(diǎn)：
[0007] 1、上述技術(shù)均是通過(guò)在材料表面構(gòu)筑各種微尺度結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)水在其表面的潤(rùn)濕 性，而無(wú)法應(yīng)用于高溫的環(huán)境；
[0008] 2、微尺度結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度差，使用壽命短，易受外界因素的影響，如輻照和高溫下 微結(jié)構(gòu)易受破壞，無(wú)法長(zhǎng)期使用；
[0009] 3、上述技術(shù)均未考慮液體在固體表面流動(dòng)的情況，若液體需要在固體表面進(jìn)行流 動(dòng)，固體表面的微結(jié)構(gòu)會(huì)使得流動(dòng)的阻力增大；
[0010] 4、根據(jù)Wenze模型理論，粗糙表面使得疏水材料更加疏水，親水材料更加親水，因 此，上述技術(shù)的微結(jié)構(gòu)只適合本身具有親水特性的材料。
[0011] 有鑒于此，特提出本發(fā)明。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明的目的在于提供一種通過(guò)提高液固表面浸潤(rùn)性實(shí)現(xiàn)液體大面積鋪展的方 法，由于液態(tài)金屬與常規(guī)流體（水）不同，液態(tài)金屬具有較大的表面張力（與固體表面接觸 時(shí)具有較大的接觸角）、較大的粘度，更不容易潤(rùn)濕固體表面，因而無(wú)法很好的在固體表面 鋪展。本發(fā)明通過(guò)在非潤(rùn)濕表面加工多個(gè)孔，通過(guò)選用特定深度的小孔，并且限定了空間的 距離然后在上面注射金屬液滴，得到的液滴接觸角〈90° ;當(dāng)金屬液體從上至下流動(dòng)時(shí)，由 于同種金屬液體之間完全浸潤(rùn)，流動(dòng)的金屬液體會(huì)將非潤(rùn)濕表面露出來(lái)的金屬液滴連接起 來(lái)，流動(dòng)的金屬液體將會(huì)與金屬液滴連成一片完整的液膜并覆蓋于非潤(rùn)濕固體表面，實(shí)現(xiàn) 了非潤(rùn)濕表面具有較好潤(rùn)濕性；并且由于金屬液滴約2/3的體積位于孔內(nèi)，因此，在金屬流 體流動(dòng)過(guò)程中，該液滴如同剛性小球，將一直保持在孔內(nèi)滾動(dòng)，這種滾動(dòng)效果與軸承的潤(rùn)滑 效果類(lèi)似，將極大地減小金屬液體在固體表面流動(dòng)的阻力，解決了金屬流體在粗糙固體表 面的流動(dòng)阻力問(wèn)題；此外，由于該方法在固體表面加工的小孔為毫米尺寸，且各個(gè)孔之間互 不相通，孔之間的材料并未發(fā)生改變，為原始的固體材料，這種結(jié)構(gòu)能保證與原始固體材料 一致的性能。
[0013] 為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：
[0014] 一種通過(guò)提高液固表面浸潤(rùn)性實(shí)現(xiàn)液體大面積鋪展的方法，包括以下步驟：
[0015] (a)、在非潤(rùn)濕表面加工多個(gè)小孔，每個(gè)小孔與非潤(rùn)濕表面的交點(diǎn)的切線(xiàn)與非潤(rùn)濕 表面之間的夾角小于90° ;
[0016](b)、將金屬液體在非潤(rùn)濕表面鋪展即可。
[0017]如圖5所示，若是直接將金屬液滴4注射在非浸潤(rùn)材料5的表面，Θi角即接觸角 大于90°，不易潤(rùn)濕非潤(rùn)濕表面；與現(xiàn)有的在材料表面構(gòu)筑各種微尺度結(jié)構(gòu)不同，本發(fā)明 選用在非潤(rùn)濕表面加工多個(gè)小孔，如圖6所示，小孔與非潤(rùn)濕表面的交點(diǎn)，經(jīng)過(guò)該交點(diǎn)的切 線(xiàn)與非潤(rùn)濕表面之間的夾角小于90°，將金屬液在非潤(rùn)濕表面鋪展，使金屬液覆蓋于非潤(rùn) 濕固體表面，實(shí)現(xiàn)了非潤(rùn)濕表面具有較好潤(rùn)濕性；并且孔之間的材料并未發(fā)生改變，為原始 的固體材料，這種結(jié)構(gòu)能保證與原始固體材料一致的性能。
[0018] 進(jìn)一步地，小孔垂直于非潤(rùn)濕表面的中心線(xiàn)長(zhǎng)度為3-8_，小孔的深度為小孔垂直 于非潤(rùn)濕表面的中心線(xiàn)長(zhǎng)度的1. 7/3-2. 3/3 ;相鄰兩個(gè)小孔的中心間距為小孔平行于非潤(rùn) 濕表面的中心線(xiàn)長(zhǎng)度的3. 4/3-4. 6/3。經(jīng)多次試驗(yàn)驗(yàn)證，該大小的小孔，在非潤(rùn)濕表面鋪展 金屬液，得到的液滴接觸角〈90°;當(dāng)金屬液體從上至下流動(dòng)時(shí)，由于同種金屬液體之間完 全浸潤(rùn)，如圖9所示，流動(dòng)的金屬液體會(huì)將非潤(rùn)濕表面露出來(lái)的金屬液滴連接起來(lái)，流動(dòng)的 金屬液體將會(huì)與金屬液滴連成一片完整的金屬液膜6并覆蓋于非潤(rùn)濕固體表面，實(shí)現(xiàn)了非 潤(rùn)濕表面具有較好潤(rùn)濕性。
[0019] 為了使金屬液滴具有更好的潤(rùn)濕性，優(yōu)選地，小孔的深度為小孔垂直于非潤(rùn)濕表 面的中心線(xiàn)長(zhǎng)度的1. 9/3-2. 2/3 ;更優(yōu)選為小孔的深度為小孔垂直于非潤(rùn)濕表面的中心線(xiàn) 長(zhǎng)度的2/3,如圖6所示，其中，D為金屬液滴直徑，也為圓形小孔的直徑，即為小孔垂直于非 潤(rùn)濕表面的中心線(xiàn)長(zhǎng)度。
[0020] 為了便于金屬液鋪展地更為均一，優(yōu)選地，相鄰兩個(gè)小孔的中心間距為小孔平行 于非潤(rùn)濕表面的中心線(xiàn)長(zhǎng)度的3. 8/3-4. 2/3 ;更優(yōu)選為相鄰兩個(gè)小孔的中心間距為小孔平 行于非潤(rùn)濕表面的中心線(xiàn)長(zhǎng)度的4/3。
[0021] 小孔可以為球形、橢球形以及不規(guī)則的球形等。如圖8所示，進(jìn)一步地，所述小孔 的形狀為球形或橢球形。由于金屬液滴約2/3的體積位于孔內(nèi)，因此，在金屬流體流動(dòng)過(guò) 程中，如圖9所示，該液滴如同剛性小球，將一直保持在孔內(nèi)滾動(dòng)，這種滾動(dòng)效果與軸承的 潤(rùn)滑效果類(lèi)似，將極大地減小金屬液體在固體表面流動(dòng)的阻力，解決了金屬流體在粗糙固 體表面的流動(dòng)阻力問(wèn)題；不同孔之間的金屬液滴滾動(dòng)形成的金屬液膜6實(shí)現(xiàn)了良好的鋪展 性。
[0022] 如：若小孔的形狀為球形，小孔的直徑為3_8mm，小孔的深度為小孔直徑長(zhǎng)度的 1. 7/3-2. 3/3 ;相鄰兩個(gè)小孔的中心間距為小孔直徑長(zhǎng)度的3. 4/3-4. 6/3。
[0023] 若小孔的形狀為橢球形，小孔的長(zhǎng)徑為3-8_，小孔的短徑為2-5_，小孔的 深度為小孔短徑長(zhǎng)度的1. 7/3-2. 3/3;相鄰兩個(gè)小孔的中心間距為小孔長(zhǎng)徑長(zhǎng)度的 3. 4/3-4. 6/3。
[0024] 為了保持液滴的浸潤(rùn)性，并使金屬液體在固體表面流動(dòng)的阻力更小，進(jìn)一步地，所 述小孔為橢球形，橢球形的短徑垂直于非潤(rùn)濕表面。
[0025] 經(jīng)驗(yàn)證，橢球形的短徑長(zhǎng)度為2_5mm，金屬液鋪展時(shí)效果更好。更進(jìn)一步地，橢球形 的短徑長(zhǎng)度為2-5mm。
[0026] 如圖7和圖8所示，金屬液滴在非潤(rùn)濕表面形成的分布示意圖。優(yōu)選地，在步驟（b) 中，所述金屬液通過(guò)將金屬液滴注射到非潤(rùn)濕表面的小孔內(nèi)，然后用金屬液體進(jìn)行鋪展；
[0027] 其中，所述金屬液滴的體積不小于小孔的完整體積。
[0028] 金屬液滴的體積不小于小孔的完整體積即：如小孔為圓形孔，金屬液滴的半徑不 小于小孔的半徑；若小孔的體積與保持了金屬液滴與小孔的完整體積的一致性，使得金屬 液在鋪展過(guò)程中保持很好的浸潤(rùn)性，并使金屬液滾動(dòng)的鋪展過(guò)程鋪展的更為均一。
[0029] 具體地，所述金屬液為鋰、水銀、鎵銦錫中的任一種。這幾種金屬液采用本發(fā)明提 供的通過(guò)提高液固表面浸潤(rùn)性實(shí)現(xiàn)液體大面積鋪展的方法，使材料之間的浸潤(rùn)性得到提 升，并且鋪展地更為均勻；需要說(shuō)明的是，金屬液并不限于這幾種材料。
[0030] 如圖10-12所示，進(jìn)一步地，小孔的排布方式為交叉排列、矩陣排列和隨機(jī)排列中 的任一種或多種。小孔可以同時(shí)采用多種排列方式，也可以只采用一種排列方式。
[0031] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：
[0032] (1)本發(fā)明通過(guò)在非潤(rùn)濕表面加工多個(gè)孔，通過(guò)選用特定深度的小孔，并且限定了 空間的距離然后在上面注射金屬液滴，得到的液滴接觸角〈90° ;當(dāng)金屬液體從上至下流 動(dòng)時(shí)，由于同種金屬液體之間完全浸潤(rùn)，流動(dòng)的金屬液體會(huì)將非潤(rùn)濕表面露出來(lái)的金屬液 滴連接起來(lái)，流動(dòng)的金屬液體將會(huì)與金屬液滴連成一片完整的液膜并覆蓋于非潤(rùn)濕固體表 面，實(shí)現(xiàn)了非潤(rùn)濕表面具有較好潤(rùn)濕性；
[0033] (2)并且由于金屬液滴約2/3的體積位于孔內(nèi)，因此，在金屬流體流動(dòng)過(guò)程中，該 液滴如同剛性小球，將一直保持在孔內(nèi)滾動(dòng)，這種滾動(dòng)效果與軸承的潤(rùn)滑效果類(lèi)似，將極大 地減小金屬液體在固體表面流動(dòng)的阻力，解決了金屬流體在粗糙固體表面的流動(dòng)阻力問(wèn) 題；
[0034] (3)此外，由于該方法在固體表面加工的小孔為毫米尺寸，且各個(gè)孔之間互不相 通，孔之間的材料并未發(fā)生改變，為原始的固體材料，這種結(jié)構(gòu)能保證與原始固體材料一致 的性能。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0035] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，以下將對(duì)本發(fā)明或現(xiàn)有技術(shù) 描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。
[0036] 圖1為本發(fā)明【背景技術(shù)】中關(guān)于接觸角的示意圖；
[0037] 圖2為本發(fā)明【背景技術(shù)】中超親水納米結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0038] 圖3為本發(fā)明【背景技術(shù)】中超親水納米結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；
[0039] 圖4為本發(fā)明【背景技術(shù)】中紫銅微熱管結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040] 圖5為本發(fā)明金屬流體在非潤(rùn)濕表面形成的液滴示意圖；
[0041] 圖6為本發(fā)明金屬液滴在改造后的非潤(rùn)濕表面形態(tài)的示意圖；
[0042] 圖7為本發(fā)明非潤(rùn)濕表面形成的液滴分布側(cè)面剖視圖；
[0043] 圖8為本發(fā)明非潤(rùn)濕表面形成的液滴分布俯視圖；
[0044] 圖9為本發(fā)明金屬液滴流動(dòng)后形成的金屬液膜在改造后的非潤(rùn)濕表面的鋪展示 意圖；
[0045] 圖10為本發(fā)明實(shí)施例小孔交叉排列示意圖；
[0046] 圖11為本發(fā)明實(shí)施例小孔矩陣排列示意圖；
[0047] 圖12為本發(fā)明實(shí)施例小孔隨機(jī)排列示意圖。
[0048] 附圖標(biāo)記：1、紫銅基管；2、超親水層；3、真空容腔；4、金屬液滴；5、非浸潤(rùn)材料； 6、金屬液膜。

【具體實(shí)施方式】
[0049] 下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì) 理解，下列實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中未注明具體 條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠(chǎng)商者，均為 可以通過(guò)市售獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
[0050] 實(shí)施例1
[0051] 通過(guò)提高液固表面浸潤(rùn)性實(shí)現(xiàn)液體大面積鋪展的方法，包括以下步驟：
[0052] (a)、在非潤(rùn)濕表面加工多個(gè)小孔，小孔的形狀為球形，小孔的直徑為3mm，小孔的 深度為I. 7_ ;相鄰兩個(gè)小孔的中心間距為3. 4_，小孔的排布方式為如圖10所示的交叉排 列；
[0053] (b)、在高溫環(huán)境下將金屬鋰液滴注射到非潤(rùn)濕表面的小孔內(nèi)，然后用金屬鋰液體 進(jìn)行鋪展。
[0054] 實(shí)施例2
[0055] 通過(guò)提高液固表面浸潤(rùn)性實(shí)現(xiàn)液體大面積鋪展的方法，包括以下步驟：
[0056] (a)、在非潤(rùn)濕表面加工多個(gè)小孔，小孔的形狀為球形，小孔的直徑為6mm，小孔的 深度為4. 6mm;相鄰兩個(gè)小孔的中心間距為9. 2_，小孔的排布方式為如圖11所示的矩陣排 列；
[0057] (b)、將金屬鎵銦錫液滴注射到非潤(rùn)濕表面的小孔內(nèi)，然后用金屬鎵銦錫液體進(jìn)行 鋪展。
[0058] 實(shí)施例3
[0059] 通過(guò)提高液固表面浸潤(rùn)性實(shí)現(xiàn)液體大面積鋪展的方法，包括以下步驟：
[0060](a)、在非潤(rùn)濕表面加工多個(gè)小孔，小孔的形狀為球形，小孔的直徑為8mm，小孔的 深度為16/3_ ;相鄰兩個(gè)小孔的中心間距為32/3_，小孔的排布方式為如圖12所示的隨機(jī) 排列；
[0061] (b)、在高溫環(huán)境下將金屬鋰液滴注射到非潤(rùn)濕表面的小孔內(nèi)，然后用金屬鋰液體 進(jìn)行鋪展。
[0062] 實(shí)施例4
[0063] 通過(guò)提高液固表面浸潤(rùn)性實(shí)現(xiàn)液體大面積鋪展的方法，包括以下步驟：
[0064](a)、在非潤(rùn)濕表面加工多個(gè)小孔，小孔的形狀為橢球形，橢球形的短徑垂直于非 潤(rùn)濕表面，橢球形的長(zhǎng)徑為3mm，短徑為2mm，小孔的深度為3. 8/3mm;相鄰兩個(gè)小孔的中心 間距為11. 4/3mm，小孔的排布方式為如圖10所示的交叉排列；
[0065] (b)、將金屬鎵銦錫液滴注射到非潤(rùn)濕表面的小孔內(nèi)，然后用金屬鎵銦錫液體進(jìn)行 鋪展。
[0066] 實(shí)施例5
[0067] 通過(guò)提高液固表面浸潤(rùn)性實(shí)現(xiàn)液體大面積鋪展的方法，包括以下步驟：
[0068] (a)、在非潤(rùn)濕表面加工多個(gè)小孔，小孔的形狀為橢球形，橢球形的短徑垂直于非 潤(rùn)濕表面，橢球形的長(zhǎng)徑為8mm，短徑為5mm，小孔的深度為ll/3mm;相鄰兩個(gè)小孔的中心間 距為11. 2mm，小孔的排布方式為如圖12所示的隨機(jī)排列；
[0069] (b)、將金屬水銀液滴注射到非潤(rùn)濕表面的小孔內(nèi)，然后用金屬水銀液體進(jìn)行鋪 展。
[0070] 實(shí)施例6
[0071] 通過(guò)提高液固表面浸潤(rùn)性實(shí)現(xiàn)液體大面積鋪展的方法，包括以下步驟：
[0072](a)、在非潤(rùn)濕表面加工多個(gè)小孔，小孔的形狀為橢球形，橢球形的短徑垂直于非 潤(rùn)濕表面，橢球形的長(zhǎng)徑為6mm，短徑為3mm，小孔的深度為2mm;相鄰兩個(gè)小孔的中心間距 為8mm，小孔的排布方式為如圖11所示的矩陣排列；
[0073] (b)、將金屬水銀液滴注射到非潤(rùn)濕表面的小孔內(nèi)，然后用金屬水銀液體進(jìn)行鋪 展。
[0074] 實(shí)施例1-6的非潤(rùn)濕表面均為鋁板，并且鋁板均拋光后挖小孔，鋁板尺寸為長(zhǎng)X 寬X厚IOOmmX30mmX10mm。對(duì)實(shí)施例1-6的液滴鋪展?fàn)顩r在室溫下測(cè)定，分別測(cè)量接觸 角和鋪展。同時(shí)，以相同拋光的鋁板作為對(duì)照組，對(duì)照組分為3組，對(duì)照組1中的金屬液滴 為鋰；對(duì)照組2中的金屬液滴為水銀；對(duì)照組3中的金屬液滴為鎵銦錫；此外，對(duì)照組中接 觸角的測(cè)定所用液滴與實(shí)施例一致。
[0075] 接觸角的測(cè)定：接觸角采用實(shí)驗(yàn)測(cè)量?jī)x器PhantomMIROLC310高速相機(jī)進(jìn)行拍 照，然后計(jì)算得到接觸角。實(shí)施例1-6中金屬液滴的接觸角在20-50° ;對(duì)照組中金屬液滴 的接觸角在150°以上。
[0076] 測(cè)量金屬液體在鋁板表面的鋪展，鋪展特性的測(cè)試方法如下：1、鋁板沿長(zhǎng)度方向 均傾斜30° ;2、在實(shí)施例1-6的鋁板表面的加工球形孔內(nèi)注滿(mǎn)金屬液滴；3、分別在實(shí)施例 和對(duì)照組的鋁板高的一端以同樣的流量和流速注入鎵銦錫液體，該液體在重力作用下沿鋁 板長(zhǎng)度方向至上而下流動(dòng)，用高速相機(jī)拍攝從上往下流動(dòng)的鎵銦錫液體在鋁板表面的鋪展 情況，計(jì)算鋪展的寬度，結(jié)果如表1所示。
[0077] 表1金屬液體在鋁板表面的鋪展
[0078]

【權(quán)利要求】
1. 一種通過(guò)提高液固表面浸潤(rùn)性實(shí)現(xiàn)液體大面積鋪展的方法，其特征在于，包括以下 步驟： (a) 、在非潤(rùn)濕表面加工多個(gè)小孔，每個(gè)小孔與非潤(rùn)濕表面的交點(diǎn)的切線(xiàn)與非潤(rùn)濕表面 之間的夾角小于90° ; (b) 、將金屬液體在非潤(rùn)濕表面鋪展即可。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過(guò)提高液固表面浸潤(rùn)性實(shí)現(xiàn)液體大面積鋪展的方法，其特 征在于，小孔垂直于非潤(rùn)濕表面的中心線(xiàn)長(zhǎng)度為3-8mm，小孔的深度為小孔垂直于非潤(rùn)濕表 面的中心線(xiàn)長(zhǎng)度的1. 7/3-2. 3/3 ;相鄰兩個(gè)小孔的中心間距為小孔平行于非潤(rùn)濕表面的中 心線(xiàn)長(zhǎng)度的3. 4/3-4. 6/3。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的通過(guò)提高液固表面浸潤(rùn)性實(shí)現(xiàn)液體大面積鋪展的方法，其特 征在于，小孔的深度為小孔垂直于非潤(rùn)濕表面的中心線(xiàn)長(zhǎng)度的1. 9/3-2. 2/3 ;更優(yōu)選為小 孔的深度為小孔垂直于非潤(rùn)濕表面的中心線(xiàn)長(zhǎng)度的2/3。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的通過(guò)提高液固表面浸潤(rùn)性實(shí)現(xiàn)液體大面積鋪展的方法，其特 征在于，相鄰兩個(gè)小孔的中心間距為小孔平行于非潤(rùn)濕表面的中心線(xiàn)長(zhǎng)度的3. 8/3-4. 2/3 ; 更優(yōu)選為相鄰兩個(gè)小孔的中心間距為小孔平行于非潤(rùn)濕表面的中心線(xiàn)長(zhǎng)度的4/3。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的通過(guò)提高液固表面浸潤(rùn)性實(shí)現(xiàn)液體大面積鋪展的方法，其特 征在于，所述小孔的形狀為球形或橢球形。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的通過(guò)提高液固表面浸潤(rùn)性實(shí)現(xiàn)液體大面積鋪展的方法，其特 征在于，所述小孔為橢球形，橢球形的短徑垂直于非潤(rùn)濕表面。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的通過(guò)提高液固表面浸潤(rùn)性實(shí)現(xiàn)液體大面積鋪展的方法，其特 征在于，橢球形的短徑長(zhǎng)度為2-5mm。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過(guò)提高液固表面浸潤(rùn)性實(shí)現(xiàn)液體大面積鋪展的方法，其特 征在于，在步驟（b)中，所述金屬液通過(guò)將金屬液滴注射到非潤(rùn)濕表面的小孔內(nèi)，然后用金 屬液體進(jìn)行鋪展； 其中，所述金屬液滴的體積不小于小孔的完整體積。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過(guò)提高液固表面浸潤(rùn)性實(shí)現(xiàn)液體大面積鋪展的方法，其特 征在于，所述金屬液為鋰、水銀、鎵銦錫中的任一種。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的通過(guò)提高液固表面浸潤(rùn)性實(shí)現(xiàn)液體大面積鋪展的 方法，其特征在于，小孔的排布方式為交叉排列、矩陣排列和隨機(jī)排列中的任一種或多種。
【文檔編號(hào)】C23C6/00GK104357795SQ201410727861
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月3日
【發(fā)明者】陽(yáng)倦成, 倪明玖, 劉佰奇, 張 杰, 齊天煜 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)