开题报告-材料表面的接触角研究

本科生毕业设计（论文）开题报告 学院轻工学院 专业一印刷工程 导师吴刚 学生王承荣 学号201110830612 2015年3月25日 开题报告填写要求 1. 开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格 审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设 计（论文）工作开始前期内完成，经指导教师、教研室签署意见审查 后生效。 2. 开题报告内容必须按教务处统一设计的电子文档标准格式打 印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意 见。 3. 学生查阅资料的参考文献应符合我校的有关规定。 4. 有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408-94 ＜数 据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律 用阿拉伯数字书写。如“2004年9月26日或“2004-09-26”。 毕业设计 （论文）题目 材料表面的接触角研究 11 一、毕业设计（论文）研究目的及意义 本课题的研究目的在于讨论以往的研究者们利用光滑接触角具有稳恒特征的事实以及 触角的局部量特性来获取接触线附近的三相作用势，以此为建立接触角的关系式的一些实验 方法。并进一步结合接触角滞后现象讨论界面张力与滞后角之间的关系，找出作用域范围， 并且了解他们利用其结论处理的一些表面粗糙度、表面多相化学组分的问题。 通过探讨材料表面结构（分布方式，结构尺寸，表而粗糙度等），来了解材料表面的润 湿性，并得出材料表而自洁功能与表面结构的关系。润湿性（又称浸润性，Wettab山ty）是 固体表面的一个重要特征，影响固体表而润湿性的因素主要包括两个方面一是组成固体表 面物质的化学组成（即构成固体表面的都是有什么化学组分构成的）；二是固体表面的几何 构形（如材料表面的粗糙程度）。另外，外场如光、电、磁、热等对固体表面的润湿性也有 很大的影响。当固体表面IH由能低时，疏水性增强，反之亲水性增强。然而，具有最低表面 能的平滑固体表面与水的接触角最大只有119。。而表面自由能是材料固有的特征，当材料 确定时，表面自由能也就确定。因此，为了得到更好的亲水或疏水效果，改变表面粗糙度以 及表面尺寸从而改变材料表面的自由能就变得尤为重要。 在现实生活中，自清洁仿生材料有着广泛的应用。例如，在玻璃上涂上一层薄的、透明 的疏水清洁彷生材料，使这种玻璃可在雨水的作用下清洁，而不留下任何痕迹，据此开 发的彷生产品将具有广阔的市场前景；还可以用它做成家庭花园桌椅贴面，使桌椅面任凭风 吹雨打仍旧清洁异新；此外，还可用于纺织、印刷、太阳能板、交通标牌甚至房上瓦片；再 者可以根据叶表面气孔的非光滑微结构，开发出各种洁、透光性好、无液滴的彷生自洁农 膜，由此带来巨大的经济效益和社会效益。 二、毕业设计（论文）提纲 1绪论 1.1课题研究背景 1.1.1材料表面的润湿性 1.1.2表面微结构导致的特殊润湿性表面 1.2国内外研究现状及趋势 1.2.1接触角的测量方法 1.2.2影响接触角测量的因素 1.2.2.1接触时间对接触角测量的影响 1.2.2.2表面粗糙对接触角测量影响 1.2.2.3液体体积对接触角测量影响 1.3本课题研究的目的和意义 1.4本文的主要工作及内容安排 2水滴在材料表面的接触角研究 2.1接触角理论基本描述 2.1.1影响接触角大小的因素 2.1.2接触角的计算法探讨 2.2动、静态接触角 2.2.1理想表面的静态接触角 2.2.2非理想表面的静态接触角 2.2.2.1 Wenzel 模型 2.2.2.1 Cassie 模型 2.2.3考虑接触线附近三相作用的接触角公式 2.3接触角滞后的局部量特征 3接触角滞后现象 3.1接触角滞后的定义 3.2接触角滞后的形成原因 3.3接触角滞后的影响因素 3.4接触角滞后的测量方法及其优缺点 3.4.1加减液滴体积法 3.4.2倾斜板法 3.4.3吊片法 三、毕业设计（论文）研究思路、方法及进度安排 研究思路、方法 本文对材料表面的接触角进本原理分析与改性方法进行综述研究。通过实验研究、文献 研究、分析研究等方法对不同组分的接触角进行阐述，得到各自常见使用物质的原因。并且 对其改性方法的分类进行研究发展状况。 进度安排 第一周〜第三周（3月2日〜3月22日）根据论文题目，实习、调研、查阅资料。 第四周〜第五周（3月23日〜4月5日）调研查阅资料，完成论文综述、外文文献翻 译、实习报告、实习日记、开题报告。（第一次会审） 第六周〜第十一周（4月6 口〜5月17日）整理思路，针对接触角的相关知识内容进 行分析、总结，提出自己的看法，完成论文初稿。（第二次会审） 第十二周〜第十四周（5月18日〜6月10 R）整改论文，打印和装订，并完成答辩幻 灯片。（第三次会审） 第十五周〜第十六周（6月11日〜6月15日）答辩。 、毕业设计论文参考文献 [1] 刘成有.润湿现象的解释[J].重庆师范学院学报自然科学版，2000, 17 143-144. [2] R.N.WenzeLResistance of Solid Surfaces to Wetting by Water. IndustrialEngineering Chemistry. 2009, 288 988-994. [3] A. B. D. Cassie, S. Baxter. Wettability of Porous Surfaces. Transactions of the Faraday Society. 2010, 40 546-551. [4] 刘福平，齐晓塑,王安玲.纸张毛细管半径测量的新方法UL中国造纸学报,2006,214 81 -84. [5] 王莹.基于油墨与纸张接触效应对印刷质量控制的研究[D].江南大学硕士学位论 文,2009 [6] Richard C Daniel, John C Berg. Spreading on and penetration into thin, permeable printmedia Application to ink-et printing[J].Advances in Colloid and Interface Science,2006,123-12616 439-469. [7] 陈君丽，智红梅.材料专业基础化学实验[M].北京中国标准出版社，2007,9. [8] 言经柳.液体表面张才的成因及其随温度的变化[J].南宁师范高等专科学校学报， 2003.20473-75. [9] 杨 晓，魏先福，黄藩青，张婉，赵 亮.适应不同承印物的UV喷墨油墨印刷适性[J]. 北京印刷学院学报，2012, 206. [10] W. Barthlott, C. Neinhuis. Purity of the sacred lotus, or escape from contaminat