不同基底温度和成分下乙醇-水液滴的蒸发

我们实验研究了由不同成分的乙醇-水二元混合物组成、体积固定的座液滴在不同基底温度（T_s）下的蒸发动力学。在 T_s=25oC 时，我们观察到纯液滴的钉扎阶段线性蒸发，但二元液滴经历两个不同的蒸发阶段：早期的钉扎阶段和后期的后退阶段。在二元液滴中，挥发性更强的乙醇蒸发得更快，导致早期蒸发过程呈现非线性趋势。本研究在 T_s=25oC 时观察到的现象与前人室温下提出的结果相似。在升高的基底温度下，二元液滴蒸发过程中观察到了更有趣的动力学。我们发现，随着二元混合物中乙醇浓度的增加，液滴的寿命呈现非单调趋势，这可归因于水-乙醇二元混合物的非理想行为。在对数尺度下，增加 T_s 会降低（50% 乙醇 + 50% 水）二元液滴的寿命。对于该成分，在 T_s=60oC 时，我们观察到了早期的铺展阶段、中期的钉扎阶段和后期的蒸发后退阶段。与 T_s=25oC 不同，在蒸发过程早期，T_s=60oC 时纯水液滴的接触角大于 90。对于某些（尽管不是全部）二元混合物成分，观察到了后期界面不稳定性甚至液滴破碎。在 T_s=60oC 时，不同成分的蒸发动力学表现出自相似趋势。最后，将不同基底温度下纯液滴和二元液滴的蒸发速率与针对纯液滴和二元混合物液滴开发的理论模型进行了比较。