本课题隶属国家重点研发计划子课题《含细微颗粒和石膏浆滴的复杂多相流在微纳结构表面的运动特征及沉淀机理》,利用微纳结构调控PTFE表面的疏液性,通过对石膏浆滴在PTFE沟槽表面上的撞击、运动、吸附、润湿、铺展等动力学行为特征研究微纳结构对石膏浆滴的润湿特征和动力学行为的影响,探索制备出具有良好疏液性的耐腐蚀的超疏水表面结构的可能性。对促进石膏浆滴的快速脱落,对于防控换热表面或复合膜污染并促进烟气水回收具有重要技术意义。搭建了液滴碰撞实验系统,通过CO₂激光刻蚀在PTFE表面加工出了不同尺寸的沟槽结构制备了PTFE疏水表面。并使用接触角测量仪对PTFE疏水表面进行润湿性分析,对比水和石膏浆滴的静态接触角,发现CO₂激光刻蚀可以有效的提高PTFE表面的疏水性,使得液滴在PTFE疏水表面的接触角达到150°以上。且沟槽结构使得液滴润湿具有明显的各向异性,垂直沟槽方向静态接触角大于平行沟槽方向。石膏浆滴在PTFE疏水表面上也有较高的接触角,其静态润湿特性与水非常接近,表明其表面张力与水相近。通过实验研究了三相接触线的长度和连续性对液滴在沟槽结构疏水表面上的临界滚动角的影响,提出了使用三相接触线分段积分的方法计算沟槽结构疏水表面临界滚动角,该方法可以较为准确的计算出液滴在沟槽结构疏水表面的临界滚动角。发现液滴的滚动阻力与有效三相接触线长度成正比。石膏浆滴在PTFE疏水表面上的滚动角比水更小,更容易脱落,但是内部Ca SO₄沉淀会增大滚动阻力,因此需要较大的倾斜角度使石膏浆滴快速脱落,防止污染表面。通过液滴碰撞实验系统观察水和石膏浆滴碰撞PTFE疏水表面运动过程,量化了液滴在铺展过程中的变形程度,同时发现石膏浆滴在碰撞固体表面时比水更不容易发生破碎现象,这是由于其内部的颗粒物沉淀导致的。通过改变倾斜角调整液滴碰撞固体表面的角度可以有效抑制液滴破碎并减少液滴动能损失。