溶胶成膜过程中“咖啡环”效应的抑制工艺探索开题报告

 2020-02-10 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

日常生活中,当一滴咖啡滴在桌面上后,会在桌面上观察到咖啡液滴干燥后形成的圆形但是不均匀的沉淀。咖啡滴干燥之后观察到的不均匀沉淀的干燥现象称之为咖啡环效应。

这其中牵扯到了较多非平衡物理学中的知识。咖啡环效应是液滴干燥过程中液滴内部的流体力学,表面张力,蒸发,扩散以及毛细力等诸多因素综合作用下出现的。

在由胶体、纳米颗粒以及单分子组成的不同的系统中,咖啡环效应均存在且影响了原系统的正常工作。这个现象与众多需要固体颗粒均匀沉积的应用都相关,例如喷墨打印、光子元件组装以及dna(脱氧核糖核酸)芯片制造、高灵敏度传感器、半导体薄膜、透明导电膜、短沟道晶体管等都涉与咖啡环效应有关其中。因此,研究咖啡环效应,抑制溶胶成膜过程中的“咖啡环”效应具有十分重要的现实意义,具有非常广阔的市场空间。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

1、文献调研,了解国内外相关研究概况和发展趋势,了解选题与社会、健康、安全、成本以及环境等因素的关系;

2、采用化学方法合成出纳米级球形颗粒;

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。

第4-7周:优化工艺制备出纳米球形颗粒。

第8-11周:探索液滴成膜中咖啡环的抑制方法,测试所制备膜层的微观形貌与尺寸、性能。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 王海晏. 红外辐射及应用[m]. 西安: 西安电子科技大学出版社, 2014.

[2] wei li, shanhui fan,nanophotonic control of thermal radiation for energy applications, opticsexpress, 2018, 26: 15995.

[3] e. a. goldstein, a. p. raman,and s. fan, sub-ambient non-evaporative fluid cooling with the sky, natureenergy, 2017, 2: 17143.

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