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静电喷雾荷电雾滴靶标表面的沉积与润湿性能研究
摘要
本文研究了静电喷雾荷电雾滴在靶标表面的沉积与润湿性能。实验结果表明，静电喷雾荷电雾滴的沉积量随着荷电量的增加而增加，在一定范围内存在最佳荷电量，过高或过低的荷电量都会降低沉积量。此外，荷电雾滴的沉积量还受到溶液浓度、喷雾距离和靶标材料等因素的影响。润湿性能方面，使用不同液面张力的液体进行实验，结果表明，液面张力越小，沉积质量越大。同时靶标表面的润湿性能也会影响沉积质量，表面疏水性能强的材料不易被荷电雾滴吸附，因而沉积质量相对较低。
关键词：静电喷雾，荷电雾滴，沉积量，润湿性能
Abstract
Thispaperstudiesthedepositionandwettingperformanceofelectrostaticallychargeddropletsinelectrostaticsprayingontargetsurfaces.Theexperimentalresultsshowthatthedepositionofelectrostaticallychargeddropletsincreaseswiththeincreaseofthechargequantityandthereexistsanoptimalchargequantitywithinacertainrange,whiletoohighortoolowachargequantitywillreducethedepositionquantity.Inaddition,thedepositionquantityofchargeddropletsisalsoaffectedbyfactorssuchassolutionconcentration,sprayingdistance,andtargetmaterial.Intermsofwettingperformance,experimentswereconductedusingliquidswithdifferentsurfacetensions,andtheresultsshowedthatthelowerthesurfacetension,thegreaterthedepositionmass.Atthesametime,thewettingperformanceofthetargetsurfacealsoaffectsthedepositionmass.Materialswithstrongsurfacehydrophobicityarenoteasilyadsorbedbychargeddroplets,resultinginrelativelylowdepositionmass.
Keywords:electrostaticspraying,chargeddroplets,deposition,wettingperformance
正文
引言
静电喷雾是一种常用的表面涂装技术，主要用于微电子器件、纳米材料等领域。它是将一个荷电雾滴喷向带有相反电荷的靶标表面，从而在表面上形成薄膜。静电喷雾技术具有优异的表面均匀性，易操作等特点，是现代微电子器件制造过程中的重要技术之一。
然而静电喷雾技术存在一些问题，如荷电雾滴在穿过空气时容易失去部分电荷，靶标表面不易吸附荷电雾滴等。因此，研究静电喷雾荷电雾滴的沉积与润湿性能，对于优化静电喷雾工艺，提高涂层质量至关重要。
实验方法
实验仪器与试剂
实验仪器：静电喷雾系统、电子天平、滴定管、量筒、显微镜等。
实验试剂：三乙醇胺、多聚甲醛、钟乳岩、玻璃板等。
实验步骤
1.静电喷雾实验：利用静电喷雾系统，在靶标表面内涂上三乙醇胺或多聚甲醛作为目标表面，将不同荷电量的荷电雾滴喷射到靶标表面，测量沉积质量。
2.溶液稀释：将不同浓度的荷电溶液进行稀释，测量稀释后的浓度及表面张力。
3.润湿性能测量：采用二十种表面张力不同的液体，将荷电液滴喷向钟乳岩、玻璃板等材料的表面，测量沉积质量。
4.显微镜观察：使用显微镜对沉积在材料表面的荷电雾滴进行观察，分析沉积质量、润湿性能等。
结果与分析
1.静电喷雾实验的结果表明，荷电雾滴的荷电量越大，沉积量就越大，但在一定范围内存在最佳荷电量，当荷电量过高或过低时，沉积量会下降。
2.溶液稀释实验结果表明，荷电雾滴的沉积量受到溶液浓度的影响，荷电雾滴在稀溶液中的沉积量明显多于浓溶液。
3.润湿性能实验结果表明，液体表面张力越小，沉积质量越大。同时，材料表面的润湿性能也影响沉积质量，表面疏水性强的材料不易被荷电雾滴吸附，导致沉积质量下降。
4.显微镜下观察到在不同液体表面的荷电雾滴形成了明显的不同的沉积形态，并在不同液体表面表现出不同的滴型，如扁平的、球形的等。
结论
本文研究了静电喷雾荷电雾滴