Результаты экспериментов. 
Особенности смачивания и растекания каплями жидкости неоднородно нагретых поверхностей различной морфологии. 
Изучение эффекта Лейденфроста

В основе экспериментальной установки:

Нагревательный прибор, проводящая тепло подложка, закреплённая на нагревателе для измерения угла наклона, полиимидная клейкая лента, выдерживающая краткосрочную температуру 300 градусов по Цельсиа, или долгосрочную 260 градусов по Цельсиа, дозатор механический. Измерения температур поверхностей производятся с помощью прибора Extecheasyview10 и высокоточной термопары.

Данная установка располагается в технологической лаборатории для исследования наноструктур на кафедре низких температур.

В качестве жидкости использовалась химически очищенная дистиллированная вода (вода для инъекций). Температура в лаборатории составляла 25 градусов по Цельсиа. Атмосферное давление 754 мм.рт.ст.

Перед началом эксперимента необходимо очистить металлическую подложку от пыли и окислителей, для этого использовался пропиленовый спирт, который я наносил на ватку и протирал нержавеющую сталь. Полиимидная лента клеится на предварительно очищенную металлическую подложку так, чтобы не образовывались воздушные пузырьки между подложкой и лентой.

В эксперименте наносились капли с помощью дозатора, размер капли 10 мкрл. Или с помощью шприца с объёмом капли 100 мкрл.

В результате проведённых экспериментов было получено три разных результата зависящих от объёма капли, температуры нагрева поверхностей и углом наклона. Первый результат показан на Рисунке 11, где показана капля, которая не преодолев границу раздела фаз, полностью вскипела на полиимидной ленте.

Рис. 11.Вскипание на полиимидной ленте

Угол наклона составлял 78 градусов. Температура ленты 196 градусов по Цельсиа, температура стали 216 градусов по Цельсия. Процесс кипения капли до полного её исчезновения продолжался 20 секунд.

На Рисунке 12 показан процесс перехода капли через границу раздела фаз. Объём капли составлял так же, как и в первом эксперименте, 10 мкрл.

Рис. 12.Переход капли через границу раздела сред

В отличие от прошлого эксперимента, нагревательный прибор после достижения определённой температуры был отключен. Угол наклона составлял 78 градусов. Температура полиимидной ленты 208 градусов по Цельсиа. В процессе перехода капли через границу раздела температура металла понизилась с 223 до 185 градусов по Цельсиа, после чего капля вскипела на разогретой металлической подложке. Время нахождения капли на полиимидной ленте до её перехода на стальную пластину составило 8 секунд. В третьем эксперименте использовалась та же самая пластина с нагревательным прибором, но отличительной особенностью от остальных опытов был объём капли. Объём жидкости, помещённой на полиимидную ленту составлял 100 мкрл. Наносилась жидкость с помощью шприца. Нижние слои жидкости, нанесённой на нагретую поверхность полиимидной ленты, кипели, до тех пор, пока верхний слой жидкости под действием сил тяжести, преодолев силу поверхностного натяжения, не оторвался. Но самое интересное заключалось в том, что после отрыва верхнего слоя, наблюдался эффект Лейденфроста, благодаря которому капля проскользила на паровой подушке по нагретой металлической подложке без вскипания и соприкосновения. Оставшаяся часть капли полностью испарилась на полиимидной ленте. Процесс отрыва верхнего слоя жидкости представлен на Рисунке 13.

Рис. 13.Отрыв верхней части капли

Угол наклона составлял 78 градусов. Время до отрыва верхней части капли после нанесения на полиимидную ленту 4 секунды.

Было проведено несколько экспериментов во время которых были получены экспериментальные данные занесённые в ТАБЛИЦА 2, ТАБЛИЦА 3, ТАБЛИЦА 4. Каждая из этих таблиц соответствует номеру опыта.

Таблица 2.

Таблица 3.

Таблица 4.