由小固体缺陷诱导的涂膜流体薄化：时间最小厚度的证据

在涂层过程中，尘埃沉积会导致所得薄膜厚度不均，构成工业过程中的重大问题。我们研究了固体缺陷的作用，实验使用垂直圆柱形纤维沉积于覆盖水平固体基底的硅油薄膜上。我们使用高光谱相机通过干涉测量缺陷附近的薄膜厚度。如同在许多不同几何条件下所预测和观察到的，纤维底部因毛细 suction 而形成圆形沟槽。我们测量了沟槽处薄膜厚度随时间的演化。厚度在增加之前会减小，随后重新增加，导致扰动在长时间内愈合。我们提出，愈合是由于当毛细带到达其平衡形状时，suction 停止所致。通过结合几何分析与薄膜方程，我们发展了比例定律，预测沟槽的最小厚度——我们称为时间最小厚度——以及达到该最小厚度所需的时间。如果时间最小厚度在分子间力开始发挥作用的厚度之前到达，则沟槽厚度将停止减小并趋于饱和，这是由排水与有力相互作用之间的竞争所致。基于此前的比例定律，我们发展了一种比例定律，考虑了薄膜初始厚度临界值，低于该值时分子间排斥将开始发挥作用，这与我们的实验结果良好一致。这些结果因此为预测和防止涂层过程中缺陷提供了有价值的见解，从而提高了各行业涂覆产品的质量和可靠性。