液态金属在硅油基底上的润湿行为分析

润湿性（wettability）是指一种液体在一种固体表面铺展的能力或倾向性。液态金属与各种固体以及液态材料之间的润湿性，是大量应用中的基本核心问题。比如，研究液态金属微液滴与硅油之间的润湿性问题，在许多工业应用场合很有意义，相应机理有助于解释为何液态金属与硅油在空气中可以均匀混合。笔者实验室对此进行了考察［2］，采用两块相同质地、相同表面的铜板作为基底，铜板表面经过1 000目水砂纸进行机械打磨至光亮。在实验前，已将两铜板浸泡在无水乙醇中，经超声设备清洗30 min，以保证两铜板表面洁净。在接触角测量中，采用的是常用的座滴测量法。液滴通过注射器的针头缓缓滴落到上述铜板上，并由接触角测量仪器配套的光学CCD拍摄微液滴在铜板表面上的浸润图片。

图2.3是采用JC2000D3接触角测试仪获得的结果，从中可以看出，当铜板表面没有涂覆硅油时，液态金属液滴与裸露的铜板的接触角很大（约152.8°），液态金属与铜板几乎处于不润湿的状态。然而，当在铜表面涂覆一层硅油之后，相同的过程，结果却明显不同。当液态金属液滴接触硅油时，硅油和液态金属表面表现得非常亲和。在液态金属与硅油接触的瞬间，硅油的薄层迅速从四周收缩到液态金属液滴的位置。由此，可以看出，硅油与液态金属之间有着很好的润湿性。这一良好的润湿性是硅油与液态金属能够均匀混合的前提，也是采用液态金属为填料、硅油为基体以配制液态复合功能材料的重要依据之一。(www.xing528.com)

图2.3　液态金属与硅油的润湿性特点［2］