摘要：目的研究不同形貌的微結(jié)構(gòu)表面對金屬表面潤濕性能的影響。方法首先在金屬材料表面建立一級與二級微結(jié)構(gòu)模型,然后整理得出不同微結(jié)構(gòu)模型評定參數(shù)的公式,最后利用Matlab對不同形貌表面相關(guān)公式進行模擬計算,繪制得到不同形貌表面潤濕特性三維曲線。結(jié)果一級微結(jié)構(gòu)中,球形微結(jié)構(gòu)模型表面表觀接觸角θ皆為定值,即完全潤濕θc=74.443°,不完全潤濕θw=131.720°。其余微結(jié)構(gòu)模型利用Matlab模擬計算,均可以得到光滑的三維曲線,其中在銅基表面設(shè)計制備三維方柱陣列微結(jié)構(gòu),可獲得超疏水特性。二級微結(jié)構(gòu)中,比較完全潤濕狀態(tài),不完全潤濕狀態(tài)粗糙因子f遠(yuǎn)小于Υ。在不完全潤濕狀態(tài)中,粗糙因子f趨近于0,與完全潤濕狀態(tài)模擬的表觀接觸角結(jié)果相比,不完全潤濕狀態(tài)下,采用三維陣列微結(jié)構(gòu)研究金屬表面微結(jié)構(gòu)對表觀接觸角的影響最為合適。結(jié)論模擬條件相同的情況下,改變金屬表面微觀形貌會引起潤濕性能的改變。金屬表面潤濕性能與表面微細(xì)結(jié)構(gòu)以及微結(jié)構(gòu)參數(shù)均存在映射關(guān)系,但是表面微結(jié)構(gòu)的維度并非越高越好,一級微結(jié)構(gòu)同樣也可以得到所需疏水性能。在外在影響因素相同的條件下,若要研究分析金屬表面微結(jié)構(gòu)參數(shù)的改變對表觀接觸角的影響,采用三維陣列微結(jié)構(gòu)最為合適。