波动纳米孔中流体的相行为

构成窄孔的壁面几何形状可能定性地影响受限流体的相行为。具体而言，由正弦形壁面（振幅$A$、周期$P$）形成的纳米孔中的凝聚性质由壁面平均间距$L$支配如下：当$L>L_t$（其中$L_t$随$A$增大）时，孔表现出类似于平面狭缝的标准毛细凝聚；相反，当$L<L_t$时，凝聚分两步发生，流体先通过连接壁面相邻波峰的桥接转变局部凝聚，然后再全局凝聚。对于临界值$L=L_t$，三相（类气、桥接与类液）可能共存。我们表明相变的位置可用几何论证描述，从而得到修正的Kelvin方程。然而，对于我们关注的完全润湿壁面，由于润湿层的存在，相边界发生显著偏移。为此，提出了对宏观理论的介观修正。所得预测即使对分子尺度的窄孔也与密度泛函理论非常吻合。本文还较详细地讨论了由孔几何控制的桥接相的稳定极限。