Lennard-Jones 系统中座滴的接触角
介观与纳米尺度物理
2015-07-28 v1 软凝聚态物质
摘要
本文使用分子动力学模拟，研究了通过截断并平移的 Lennard-Jones 势相互作用的系统中，平面固壁上纳米级座滴的接触角。通过改变固-流色散相互作用能，研究了从完全润湿到去湿之间的整个范围。温度在三相点和临界温度之间变化。获得了接触角随温度和色散相互作用能变化的相关性。通过在其他条件恒定的情况下改变流体粒子数（最多使用 150,000 个粒子），研究了尺寸效应。对于低于 10,000 的粒子数，发现接触角减小。这归因于固-液表面张力对液滴尺寸的依赖性。对于更大的系统尺寸，观察到接触角收敛至常数。通过改变固壁密度，研究了固壁模型的影响。发现 90 度接触角下的有效固-流色散相互作用能与温度无关，并随固壁密度线性减小。建立了一个相关性，将接触角描述为色散相互作用、温度和固壁密度的函数。座滴及周围蒸汽相的密度分布由结合了 sigmoid 函数和振荡项的相关性来描述。
引用
@article{arxiv.1507.07138,
title = {Contact angle of sessile drops in Lennard-Jones systems},
author = {Stefan Becker and Herbert M. Urbassek and Martin Horsch and Hans Hasse},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.07138},
year = {2015}
}