葛 宋 陈 民

(清华大学工程力学系,北京100084)

1 引言

当热流流过液固界面时,界面处会存在温度的不连续.这种温度的不连续是由液固两相间的界面热阻所引起.液固界面热阻由Kapitza在1941年首先发现,因此也被称为Kapitza热阻.1在常规条件下,界面热阻往往可以忽略.但是近年来,随着微纳米技术的发展,界面热阻由于其在微纳米尺度热传递现象中的相对重要性而受到越来越多学者的关注.2界面热阻的影响可由热阻长度来衡量.3实验测量和分子模拟的结果都表明,在液固相互作用较弱的界面,热阻长度可达数十纳米.4,5因而,在微纳米系统及含有大量液固界面的体系(如纳米流体)中,界面热阻均不可忽略.

使固体表面带电荷及施加外电场是改变液固界面性质的有效手段,有着广泛的应用前景.6-13朱素华等6的分子动力学模拟研究显示,外电场会影响水分子在膜材料中的电渗迁移运动.李海兰等7对不同电量修饰的碳纳米管中水分子行为的模拟表明电荷对水分子的密度分布和扩散速率以及水通量有显著影响.在微纳机电系统中,通常通过外加电场和通道表面的电荷来驱动微通道内液体流动.8Powell等9的研究显示电场可以控制水分子在纳米孔中的通过与阻断.此外,通过调整施加在液体/固体间的电势来改变两者间接触角的电润湿现象,10可以实现液体在表面上亲水与疏水的可逆转换,在显示技术及微液滴操控和流动控制等领域有广……