Пиннинг контактной линии как метод управления морфологией осаждений при испарении капли наножидкости TiO2
Николай Богданович. Миськив1, М.М. Васильев1, Н.А. Назаров1, А.М. Каргина1, В.С. Суляева2, С.В. Старинский1, Е.М. Старинская1
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
nikerx@gmail.com
2Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН, Новосибирск, Россия
veronica@niic.nsc.ru
Ключевые слова: пиннинг контактной линии, испарение капли, морфология осадка, наножидкость, диоксид титана TiO
Страницы: 619-627
Аннотация
В работе экспериментально исследовано влияние температуры кремниевой подложки и концентрации наножидкости диоксида титана (TiO2) на динамику трехфазной контактной линии и морфологию осадков, формирующихся при испарении капель. Наножидкость получена методом импульсной лазерной абляции в жидкости. Рассмотрены массовые концентрации 8.7·10-4 масс. % и 2.1·10-3 масс. % при температурах подложки от 80 до 140 °C. Установлено, что добавка наночастиц TiO2 увеличивает продолжительность стадии пиннинга трехфазной контактной линии. Вследствие этого диаметр контактной линии изменяется ступенчато, что приводит к формированию концентрических кольцевых структур осажденного материала с характерным шагом. При температурах поверхности 80 и 100 °C доминирует радиальный капиллярный перенос с формированием «кофейного кольца». Повышение температуры поверхности до 120 °C инициирует пузырьковое кипение, расширяющее область осаждения, тогда как при 140 °C развитое пузырьковое кипение нарушает устойчивый перенос частиц и приводит к перераспределению осадка.
DOI: 10.63430/TIA202604002 |
