Дата публикации: 2021

Дата публикации в реестре: 2023-12-05T16:56:11Z

Аннотация:

Установление характеристиками процесса «самосборки» микронных и субмикронных частиц при испарении капель коллоидных растворов с поверхностей твердых тел является актуальной задачей из-за возможности применения получаемых с помощью капельных технологий структур для создания и оптимизации производства устройств прямого и непрямого жидкостного охлаждения, рабочих плат электронных и сенсорных устройств, токопроводящих покрытий, оптических кристаллов и хемосенсоров. Использованный в настоящей работе способ обработки поверхностей металлов и сплавов лазерным излучением является перспективным для управления процессами, протекающими на границе раздела жидкость / газ / твердое тело. Целью настоящей работы являлся анализ влияния обработки лазерным излучением поверхности широко применяемого в промышленности алюминиево-магниевого сплава на образование слоя частиц при испарении капель коллоидных растворов. Поверхности образцов обрабатывались двумя способами – галтовкой и наносекундными лазерными импульсами. Геометрические параметры испаряющихся с поверхностей образцов капель коллоидных растворов определялись по теневой методике. Для обработки полученных теневых изображений использовался метод Юнга – Лапласа. Фотоизображения образовавшихся при испарении капель коллоидных растворов слоев частиц получены с помощью сканирующего электронного микроскопа. В результате проведения экспериментов установлено влияние образованной на поверхности образца алюминиево-магниевого сплава текстуры на морфологию слоя полистирольных наночастиц при испарении капель коллоидных растворов: в результате «самосборки» частиц образуются твердые осадки в виде вытянутых под действием капиллярной силы параллельно вектору движения луча лазера (при нанесении текстуры) колец. При испарении растворителя из капли раствора на текстурированной поверхности помимо кольца образовывался однородный слой полистирольных частиц. Установлено, что с ростом концентрации частиц в растворе увеличиваются размеры радиально-направленных трещин на образованных в результате отложения частиц кольцах. При относительно малой объемной концентрации частиц трещины на кольцах не зарегистрированы.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 20-38-90027).

Тип: Article

Права: open access