ПРИКАСПИЙСКИЙ ЖУРНАЛ

УПРАВЛЕНИЕ И ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

Математическое моделирование тепло- и массопереноса в коллоидной жидкости, испаряющейся из ячейки под маской при ИК-нагреве

Читать

Колегов К.С. Математическое моделирование тепло- и массопереноса в коллоидной жидкости, испаряющейся из ячейки под маской при ИК-нагреве // Прикаспийский журнал:  управление и высокие технологии. — 2016. — №4. — Стр. 85-98.

Колегов К.С. - старший преподаватель, Каспийский институт морского и речного транспорта филиал Волжского государственного университета водного транспорта, 414000, Российская Федерация, г. Астрахань, ул. Никольская, 6/14, k_k_s_87@mail.ru

В работе теоретически исследуется модификация метода испарительной литографии, когда в систему добавлен ИК-излучатель. Полимерные покрытия с периодической структурой, повторяющей шаблон с точностью до миллиметрового размера, формируются поперечными потоками в жидких растворах коллоидных частиц. Течение возникает из-за неравномерного испарения с поверхности жидкой пленки в результате ИК-нагрева через теневую маску. Разрабатывается математическая модель, которая описывает динамику коллоидной жидкости, эволюцию массовой доли латексных частиц в водном растворе, перенос тепла в жидком слое и твердом основании. Результаты численных расчетов предсказывают, что перепад температуры в коллоидной пленке может составлять несколько градусов. Динамика температуры жидкости значительно зависит от теплоотдачи подложкой при малых значениях числа Гретца. Показано, что ИК-излучение, проходящее через отверстие в маске, нагревает не только тонкий жидкий слой, но и твердое основание под ним.

Ключевые слова: теплоперенос, массоперенос, коллоидная жидкость, испарительная литография, инфракрасное излучение, математическое моделирование, нагрев подложки, микро- и наночастицы, латекс, вода, heat transfer, mass transfer, colloidal liquid, evaporative lithography,