滑移对薄膜稳定性的影响研究

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经典流体力学和经典润滑力学都认为流体在固体表面流动时,流体表面分子和固体分子的速度绝对相等,即经典的无滑移边界假设。近年来,随着微纳米技术的飞速发展,人们发现在处理微纳米尺度下的流体间隙流动时,由于尺度效应,边界滑移不能被忽略,并且起着重要甚至是决定性的作用。本文运用线性滑移长度理论和润滑理论研究了固体基底上液体的边界滑移特性,主要包括:  (1)基于滑移长度模型,运用Derjaguin的流体机理,研究了二维流动流体的滑移特性。确定了滑移长度的表达式和微球所受流体动压力的修正因子随着黏度比值的变化关系。此外,研究了微管中流动流体滑移特性,得到微管中滑移长度值的表达式,结果表明液体运动速度随着微管半径的增加而减小,而微管中流体流量随滑移长度的增加而增加。  (2)基于Vinogradova的润滑理论,研究薄膜的滑移特性,结果表明最大波数的变化指数随着杨氏模量的增大而越来越趋近于2;在弱滑移和中级滑移条件下,滑移的指数变化相同,但在强滑移条件下,这个指数比在前两个条件下大。此外,研究考虑色散力后,得到在弱滑移条件下,在截断厚度以内模式波长随着薄膜厚度的增加而增加;在强滑移条件下,模式波长和波数都是一个关于薄膜厚度的复杂函数。
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