具環狀液滴現象的異質濕潤性表面之液滴蒸發研究

Abstract

眾多的研究顯示，表面潤濕性及粗糙度對於液滴的蒸發有著重要的影響。然而，大多數的研究都著重在較低溫的均質表面上(小於100℃)。本論文研究了過熱表面上異質濕潤性之環型圖案對於液滴的蒸發之影響。異質潤濕性表面先以溶膠凝膠法製造出均質超疏水表面，再使用超快皮秒雷射構織出不同尺寸的超親水環型圖案。在過熱條件下，液滴的蒸發沸騰現象在這種表面上也將一併探討。實驗結果顯示，相較於均質潤濕性表面，液滴在異質潤濕性之環狀圖案表面皆有著較快的蒸發過程。其中L25有著最短的蒸發時間，因為其表面具有多孔結構且有著較粗的環型圖案，使L25有著優異的氣泡動態。為了更深入的研究異質潤濕性之環型圖案表面對蒸發的影響，本研究也透過高速攝影機去紀錄並分析液滴的變化與內部氣泡的動態。在蒸發過程的末期出現了環型液滴，此環型液滴被認為能提升整體蒸發的速率。最後，本研究的實驗數據也將一併與前人提出的預測模型進行比對與討論。