Details

Работа посвящена исследованию смачиваемости оксидов металлов после обработки их поверхности различными методами. Получены экспериментальные данные о величинах краевых углов смачивания и компонент поверхностной энергии образцов в зависимости от шероховатости поверхности, наличия золотых наночастиц, толщины пленки оксида и температуры отжига. Установлено, что увеличение шероховатости поверхности и наличие золотых частиц уменьшает смачиваемость образцов, увеличение толщины пленки действует противоположным образом. С повышением температуры отжига и концентрации кислорода при формировании оксида титана поверхностная энергия снижается, а лиофобные свойства возрастают. Была разработана модель микрофлюидной МЭМС ячейки и проведен анализ зависимости скорости течения воды от величины среднеквадратичной шероховатости стенок с различными видами геометрии. Полученные результаты будут использованы в дальнейшей разработке электрохимической МЭМС ячейки для проведения потенциометрических измерений, в частности, для анализа разложения воды.

The work is devoted to the study of the wettability of metal oxides after treating their surfaces using various methods. Experimental data were obtained on the values of the contact angles and surface energy components of the samples depending on the surface roughness, the presence of gold nanoparticles, the thickness of the oxide film, and the annealing temperature. It was found that an increase in surface roughness and the presence of gold particles reduces the wettability of the samples, while an increase in film thickness has the opposite effect. With an increase in annealing temperature and oxygen concentration during the formation of titanium oxide, the surface energy decreases and the lyophobic properties increase. A model of a microfluidic MEMS cell was developed and an analysis of the dependence of the water flow rate on the root mean square roughness of walls with different geometries was carried out. The results obtained will be used in the further development of an electrochemical MEMS cell for potentiometric measurements, in particular for the analysis of water decomposition.