7.1  简介

当喷墨印制液滴与固体接触后，例如水平的表面，将会发生两个后续的过程。第一，它的动能会导致液滴在固体表面上的扩散。根据基板的润湿特性和液体的黏度，液滴将扩散并可能振荡，直到达到平衡形状，它能够使液滴上的力量平衡。对于初始阶段的时间刻度特征是由惯性时间刻度τ=R₀/U₀来决定的，其中R₀代表初始液滴半径，U₀代表冲击速度。通常，这种特征时间尺度对于典型的喷墨印制中所使用的液滴来说小于1ms。

最初的阶段完成后紧随其后的是干燥阶段，其中液滴中的液体蒸发，干燥完了以后，一层固体残留层沉淀在基板上。典型的干燥时间取决于环境温度和湿度以及水滴的大小。在正常情况下，在喷墨打印应用程序中，典型大小的液滴需要几秒钟干燥时间。这意味着此过程的两个阶段，即扩散和干燥，几乎不会相互影响，而且可以分别建模。

发生在干燥阶段的过程对于干燥之后的沉积结构有着很重要的影响。在传统的图形应用中，视觉外观取决于干燥过程，然而在现在应用较多的在生物传感器^[1]中的沉淀蛋白质，或在电子材料中应用较多的光电材料^[2]中，层厚度的分布决定了沉积的功能层^[3]。这种分布基于材料在干燥过程的再分配^[4]。

本章专注于无孔隙基板上的干燥过程。此外，大量的研究已对多孔基体上液滴的特性进行了测定，研究包括试验和分析的数值模拟^[5，6]。后面就会提出一个合适的模型推导和用来解决模型的方程数值方法。7.3节给出了一些典型的结果，将会在液滴的接触线固定和不固定的情况下设置变量。这两个过程取决于扩散、后退接触角和基板的光滑性。