第十五届全国摩擦学大会暨全国青年摩擦学学术会议

837 / 2022-07-06 14:13:53

基于PDMS柔性薄膜润湿行为和材料力学性能关系的研究

      近年来，柔性器件因其具有柔性、轻薄等特性，在仿生医学、微流体控制和可穿戴式设备等领域具有广泛的应用前景。柔性器件常需要制备高分子涂层，但该类涂层力学性能测试较为困难。本文研究了一种基于软基体表面润湿行为测量高分子材料（PDMS）力学性能的方法。结果表明，微液滴在PDMS表面会形成“润湿脊”，润湿脊的移动和变形与PDMS模量密切相关。通过测量材料润湿过程中界面接触角和润湿脊高度变化，结合三相接触线处四力平衡模型（三个界面张力和一个弹性回复力），分析得到PDMS表面润湿参数和材料模量的理论关系。该成果仅需通过测量柔性高分子材料的润湿参数，即可获取其力学性能，省去了操作难且误差大的测试过程，进而对材料的力学分析和应用改性有着积极意义。

关键词：柔性润湿；PDMS；润湿脊；三相接触线；润湿动力学