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Erschienen in: Journal of Materials Science 23/2007

01.12.2007

Solidification contact angles of molten droplets deposited on solid surfaces

verfasst von: Ri Li, Nasser Ashgriz, Sanjeev Chandra, John R. Andrews

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 23/2007

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Abstract

Droplet impact and equilibrium contact angle have been extensively studied. However, solidification contact angle, which is the final contact angle formed by molten droplets impacting on cold surfaces, has never been a study focus. The formation of this type of contact angle was investigated by experimentally studying the deposition of micro-size droplets (∼39 μm in diameter) of molten wax ink on cold solid surfaces. Scanning Electron Microscope (SEM) was used to visualize dots formed by droplets impacted under various impact conditions, and parameters varied included droplet initial temperature, substrate temperature, flight distance of droplet, and type of substrate surface. It was found that the solidification contact angle was not single-valued for given droplet and substrate materials and substrate temperature, but was strongly dependent on the impact history of droplet. The angle decreased with increasing substrate and droplet temperatures. Smaller angles were formed on the surface with high wettability, and this wetting effect increased with increasing substrate temperature. Applying oil lubricant to solid surfaces could change solidification contact angle by affecting the local fluid dynamics near the contact line of spreading droplets. Assuming final shape as hemispheres did not give correct data of contact angles, since the final shape of deposited droplets significantly differs from a hemispherical shape.

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25.
Metadaten
Titel
Solidification contact angles of molten droplets deposited on solid surfaces
verfasst von
Ri Li
Nasser Ashgriz
Sanjeev Chandra
John R. Andrews
Publikationsdatum
01.12.2007
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 23/2007
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-007-1757-9

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