水凝胶涂层中由溶胀引起的应力

【作者】 王舒阳； 王正锦； 杨彦； 卢同庆；

【机构】 西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室软机器实验室；

【摘要】 <正>介绍水凝胶可以涂覆在各种基底上,以实现多种功能。潜在的应用包括生物医学设备,防污表面和微流体。在实际应用中,水凝胶涂层通常浸没在液体中。水凝胶涂层的溶胀破坏了与基底的界面结合。本文对圆柱形金属基底上的水凝胶涂层进行了应力分析。我们采用耦合大变形和水迁移的热力学理论,给出了含界面裂纹和不含界面裂纹的涂层-基底系统的两个边值问题。得到了水凝胶涂层的非均匀应力场。分析了模量、水凝胶涂层厚度对界面最大径向应力的影响。这些结果对避免水凝胶涂层界面破坏的设计具有指导意义。更多还原