浙江至德鋼業(yè)有限公司在對小口徑不銹鋼管內(nèi)表面抗黏附性研究過程中，有必要從管道壁面抗黏附機(jī)理與小口徑不銹鋼管道內(nèi)表面的加工工藝兩方面進(jìn)行分析。因此，本文將針對固體表面潤濕機(jī)理與小口徑不銹鋼管道內(nèi)表面加工技術(shù)兩個方面進(jìn)行國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行介紹。固體表面液體黏附是當(dāng)固液兩相在經(jīng)過接觸．融合．離開過程后，液體在固體表面殘留的現(xiàn)象。液體在固體表面黏附量的多少與其潤濕過程有著密不可分的聯(lián)系。一般來講，固體表面的潤濕性主要由兩個因素決定：固體表面化學(xué)成分和表面微觀形貌。當(dāng)然，特定條件下環(huán)境因素變化（如溫度、壓力、磁電和光熱等對材料的刺激）也會明顯改變潤濕性。固體表面的液體潤濕過程實(shí)際上涉及的是固、氣、液三相界面的變化與移動過程，但在分析該變化過程中，由于內(nèi)部影響因素復(fù)雜，如：實(shí)際固體表面的不均勻性、微觀形貌多樣性以及固體表面能無法直接測量，液體分子結(jié)構(gòu)不均，分子間間距短，分子間作用力，環(huán)境條件也會對潤濕過程產(chǎn)生一定的影響等因素，使得固-液．氣三相界面的物理化學(xué)現(xiàn)象變的十分復(fù)雜。為了了解潤濕現(xiàn)象的形成機(jī)理與本質(zhì)，揭示現(xiàn)有物理化學(xué)現(xiàn)象，基于大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，研究者們對其進(jìn)行了大量定性與定量研究，建立其很多簡化理論模型以解釋固體表面潤濕性：從Young's方程、Wenzel模型、Cassie-Baxter模型，再到分級理論和Young-Dupre公式等。此外，還有很多其他的模型被陸續(xù)的提出來，例如具有微納米復(fù)合結(jié)構(gòu)的柱溝槽模型、倒拋物線模型、倒梯形模型等。針對本文研究方向與材料表面幾何形貌特點(diǎn)，我們將對Young's方程、Wenzel模型、Cassic-Baxter模型與Young-Dupre公式四個基本模型進(jìn)行簡單介紹，研究其與潤濕性之間的關(guān)系，進(jìn)而尋找提高材料表面抗黏附能力的方法。

    針對固體表面潤濕機(jī)理的分析，人們往往習(xí)慣于從經(jīng)典的Wenzel模型與Cassie-Baxter模型角度出發(fā)。雖然這三個經(jīng)典理論已經(jīng)奠定了當(dāng)前固液潤濕理論的基礎(chǔ)，但是使用它們來解釋一些動態(tài)潤濕現(xiàn)象或過程并用來指導(dǎo)抗黏附表面的制備與應(yīng)用難免牽強(qiáng)。因?yàn)槟壳斑@些經(jīng)典性理論只是針對理想表面或?qū)嶋H粗糙表面的一種靜態(tài)描述，對于許多動態(tài)性問題它們存在諸多的局限性。事實(shí)上，在本文的固體表面抗黏附特性分析中，固-液．氣三相接觸線動態(tài)特性的表征是尤為重要的，它的建立將讓我們可以對固體表面潤濕與退潤濕的整個過程有一個系統(tǒng)性的了解與掌握。因此，如何從宏觀的角度建立起三相接觸線移動過程，并從微觀的系統(tǒng)能量角度分析液體黏附機(jī)理是解決固．液界面黏附問題的關(guān)鍵。

    而在對材料表面黏附性能進(jìn)行分析時(shí)，首要事項(xiàng)是如何對固體表面進(jìn)行測量與表征。本文面向的小口徑不銹鋼管按其生產(chǎn)方法不同可分為熱軋管、冷軋管與冷拔管，而這些生產(chǎn)方式會導(dǎo)致管道內(nèi)表面產(chǎn)生不同程度的單向平行紋理，形成各向異性表面。為對管道內(nèi)表面粗糙輪廓進(jìn)行分析，至德鋼業(yè)采用接觸式表面輪廓測量儀對SUS316L不銹鋼冷拔管內(nèi)表面進(jìn)行二維粗糙度輪廓的抽樣測量，其中測量方向垂直于紋理方向，其表面輪廓如圖2.1所示。從圖中可以看出管道內(nèi)表面輪廓截面呈現(xiàn)三角波形，同時(shí)這種輪廓截面也是最為常見的機(jī)械加工處理后的表面。因此，本文在潤濕性機(jī)理研究中將主要考慮具有等腰三角波形截面輪廓的各向異性表面。結(jié)合IS0 4287-2009及GB/T 1031-2009的機(jī)械加工表面粗糙度表征方法與上述結(jié)構(gòu)簡化結(jié)果對管道內(nèi)表面微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度可采用輪廓單元的平均線高度Rc與輪廓單元的平均寬度Rsm對等腰三角波形截面輪廓進(jìn)行表征。