异质表面纳米颗粒悬浮液蒸发的建模

我们提出了一种基于 Monte Carlo (MC) 网格的模型，用于研究纳米颗粒悬浮液液滴在异质表面上的干燥过程。该模型由一个广义格子气体组成，其中 Hamiltonian 的相互作用参数可以变化，以模拟所涉及材料的不同性质。我们展示了如何正确选择相互作用以最小化底层网格的影响，从而形成半球形液滴。我们还纳入了表面粗糙度的影响，以检查接触线钉扎对动力学的影响。当系统上方存在一个阻止蒸发的“盖子”时，表面会形成平衡液滴，我们利用它来确定接触角及其如何随模型参数的变化而改变。这使我们能够将相互作用参数与应用中使用的材料联系起来。该模型也被应用于异质表面上的干燥，特别是悬浮液沉积在由两条亲水性导电金属表面及其间的一条疏水性绝缘聚合物带组成的表面上的情况。这种情况发生在使用喷墨印刷制造表面金属部件之间的电气连接时。该过程并不总是没有问题，因为液体可能会从表面的疏水部分去润湿，在干燥过程完成之前破坏连接桥。MC 模型再现了观察到的去润湿现象，允许改变参数以确定最佳连接的条件。我们表明，如果表面的疏水部分位于相邻金属高度下方的台阶处，则液滴在干燥过程中去润湿的几率会显著降低。