毛細力學

《毛細力學》是2010年科學出版社出版的圖書，作者是高世橋、劉海鵬。

基本介紹

• 書名：毛細力學
• 作者：高世橋、劉海鵬
• ISBN：9787030260611
• 頁數：178
• 出版社：科學出版社
• 出版時間：2010-1-1
• 裝幀：平裝
• 開本：16開
• 字數：220000
• 紙張：膠版紙
• 印次：1

內容提要

本書共分十一章。按照由淺入深，由基礎到套用，由概念到模型，由理論到實踐，由傳統到現代來編排各部分內容。第一章概述了一般的毛細現象及其作用，以及對微機電系統的作用和影響，並簡單回顧了毛細力學的發展歷程。第二章介紹了一些最基本的概念。第三章重點介紹了有關表面張力和界面張力的基本概念、影響因素、測量方法等。第四章主要介紹了潤濕及接觸角的一些概念、特性及測量方法。第五章給出了Young—Laplace方程的推導及其在幾個方面的套用。第六章集中介紹了。Kelvin方程的由來及其在人工降雨及毛細孔凝結中的套用。第七章介紹了表面張力梯度的概念及其作用，並重點介紹了Marangoni效應的機理及其若干方面的套用。第八章以Hagen—PoiselJille方程為基礎，介紹了有關毛細流動的一些規律和分析方法。第九章集中描述了液橋的概念及其作用。第十章給出了毛細力學在微機電系統中幾個具有代表性的套用方面。第十一章介紹了毛細波的概念和初步分析。

書籍目錄

前言

主要符號說明

緒論

第一章 毛細現象與毛細作用

1.1 毛細現象與作用

1.2 微/納機電系統中的毛細作用

1.3 毛細力學的發展歷程

第二章 基本概念

2.1 物態與相

2.1.1 物態

2.1.2 相

2.2 表面、界面與本體

2.2.1 表面、界面及本體

2.2.2 界面的特性

2.3 表面自由能

2.4 界面自由能和界面張力

2.5 內聚與黏附

2.6 界面層及表面力

2.7 化學勢

2.7.1 化學勢的概念

2.7.2 化學勢與溫度壓力的關係

2.7.3 化學勢在相變中的套用

2.7.4 理想氣體化學勢

第三章 表面張力及界面張力

3.1 表面張力的概念

3.2 表面（界面）自由能（表（界）面張力）的分子論含義

3.3 界面張力的概念

3.4 影響張力的因素

3.4.1 物質種類對表面張力的影響

3.4.2 界面的影響

3.4.3 溫度對表面張力的影響

3.4.4 密度對表面張力的影響

3.4.5 壓力對表面張力的影響

3.5 液體的表面、界面張力的測量方法

3.5.1 毛細管上升法

3.5.2 Du Nony環法

3.5.3 氣泡最大壓力法

3.5.4 Wilhelmy板法

3.5.5 用滴重計法測量液體的表面張力

3.6 測定固體表面張力的方法

3.6.1 臨界表面張力測定法

3.6.2 利用高聚物液體或熔體的表面張力與溫度的關係求固體表面張力

3.6.3 估算法

3.7 基於ZYW-200B微控全自動界面張力儀測表面張力實例

3.7.1 結構和工作原理

3.7.2 試驗前的準備工作

3.7.3 儀器的校驗

3.7.4 液體的表面張力和界面張力的測量

3.7.5 對實際張力的校正

3.7.6 注意事項

3.8 液體的彈性——液體拉伸虎克定律

3.8.1 拉伸過程的線性特徵

3.8.2 拉伸過程的可恢復性

3.8.3 液體單位面積的最大拉力與面積無關

3.8.4 液體拉伸的虎克定律

第四章 接觸角與潤濕

4.1 基本概念

4.1.1 接觸角

4.1.2 潤濕的概念

4.1.3 潤濕現象的微觀解釋

4.2 影響接觸角的因素

4.2.1 表面粗糙度對接觸角的影響

4.2.2 表面材料組成對接觸角的影響

4.2.3 接觸角隨溫度的變化

4.3 接觸角滯後現象及影響因素

4.3.1 表面粗糙度的影響

4.3.2 表面污染的影響

4.3.3 固體表面上澱積物的影響

4.4 三相線的力學平衡關係及Young方程

4.5 潤濕的類型

4.5.1 沾濕

4.5.2 浸濕

4.5.3 鋪展

4.6 接觸角的測量原理或方法

4.6.1 測高法測量接觸角原理

4.6.2 量角法測量接觸角的原理

4.6.3 鏡面反射法

4.6.4 平行光束法

4.6.5 毛細管上升下降法來推算接觸角

4.6.6 測力法測量接觸角的原理

4.7 基於量角法原理的接觸角測定儀測量方法

4.7.1 JYSP—180接觸角測定儀結構組成

4.7.2 儀器的安裝和使用

第五章 Young-Laplace方程及套用

5.1 Young—Laplace方程

5.2 毛細管中的液體高度的Jurin準則

5.3 兩板問的液橋力

5.4 水流散落成水珠

第六章 Kelvin方程及套用

6.1 Kelvin方程

6.2 Kelvin方程的套用

6.2.1 毛細孔凝結

6.2.2 人工降雨

6.2.3 彎月形半徑的計算

6.3 亞穩定狀態和新相的生成

6.3.1 過飽和蒸氣

6.3.2 過熱液體

6.3.3 過冷液體

6.3.4 過飽和溶液

第七章 表面張力梯度與Marangoni效應

7.1 表面張力梯度

7.2 Marangoni效應

7.3 Marangoni效應對幾種現象的解釋

7.3.1 肥皂泡

7.3.2 Tears of wine（酒淚）

7.3.3 濕法工藝中的矽片乾燥

7.4 Marangoni對流

7.5 Marangoni對流的流態

7.5.1 層流流態

7.5.2 振盪流態

7.6 Marangoni效應研究方法

7.6.1 線性分析方法

7.6.2 非線性分析方法

7.6.3 數值計算

7.6.4 Marangoni對流流場的顯示

7.6.5 間接測量方法

7.7 Marangoni對流的理論分析綜述

第八章 毛細動力學

8.1 Hagen—Poiseuille方程

8.2 毛細流動的速率

8.3 毛細動力學方程

8.4 毛細流動過程及階段劃分

8.4.1 毛細流動過程的不同階段

8.4.2 不同作用階段的劃分

第九章 液橋的概念及其作用

9.1 液橋概念

9.2 液橋的形成

9.3 液橋力

9.3.1 液橋力的概念

9.3.2 液橋力的形成機理

9.3.3 液橋力的分析模型

9.3.4 液橋系統的總自由能

9.4 液橋氣液分界面的解——Young—Laplace方程

9.5 液橋系統中上層固體的液橋作用力

9.5.1 固定濕面的求解

9.5.2 恆量液體近似解

9.5.3 大間距的精確解

9.5.4 大間距球面液橋系統的精確求解

9.5.5 液橋的邊緣效應

第十章 微機電系統與毛細作用

10.1 微機械加工中的毛細作用

10.1.1 MEMS中的毛細黏附

10.1.2 毛細黏附的控制

10.2 毛細作用驅動的MEMS流體自組裝

10.3 平行板結構在毛細力作用下的動態特性

第十一章 毛細波

11.1 毛細波現象

11.2 自由表面波的色散關係

11.3 自由表面波的特性分析及毛細波的概念

參考文獻