臺灣國際科展

二種液滴之凝固現象探討

科展類別
臺灣國際科展作品
屆次
2021年
科別
物理與天文學
學校名稱
高雄市立新莊高級中學
指導老師
呂台華
作者
盧珮芸;許瀞云;徐護豪
關鍵字
凝固、奈米流體、接觸角

摘要或動機

有研究討論過氯化銨溶液液滴在低溫接觸面,液滴凝固後的頂部出現了圓頂、尖頂、在尖頂部分生出如煙囪般的結構,並提出模型加以討論,但實驗中的部分觀察結果卻和文獻提出的結果有所不同。 本作品使用25nm之二氧化鈦粉末製成之奈米流體液滴置於疏水性冷面,在低濃度(0.5 mg/mL)時,頂端形成尖頂;但在濃度超過1 mg/mL,凝固時由於馬拉哥尼流動,造成頂部形呈圓形平台,且此平台半徑隨著濃度上升而增加,另外在平台外緣堆積數量可觀的白色顆粒。 實驗中針對氯化銨溶液液滴及二氧化鈦奈米流體液滴在凝固時的顏色分布、動態接觸角變化,及頂端各種特殊外形加以分析,並用Hele-Shaw cell裝置觀察2種液滴的二維凝固過程,分析2種液滴凝固現象之變化原因及頂部特殊形狀的形成機制。


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