液滴蒸发是自然界中常见的物理现象,利用液滴的蒸发过程对分散或溶解于液滴中的物质进行排列自组装,从而获得期望的有序沉积结构。对于液滴的蒸发,从溶液或悬浮液到基底,再到蒸发环境,其中一个变量的变化,都会使得界面图形随之而变。如何调控液滴蒸发界面形成的图案是本文的研究重点。本文主要研究了浓度、温度、分子量、外场及第二组分Si02的加入对水溶性高分子液滴蒸发沉积图案的影响。利用偏光显微镜拍摄相应的微液滴的蒸干后的沉积图案,然后采用Image-Pro Plus和Origin软件对拍摄的图案进行处理,最后对实验结果进行分析和讨论,得出以下结论：研究了无机盐NaCl溶液以及NaCl与Si02的混合液滴的蒸发过程。结果发现,无机盐NaCl对形成环状图案有抑制作用,随着加入的NaCl浓度变化会产生树枝状和碎片状结晶等其他结构。这是由于NaCl的存在改变了液滴表面的应力分布,削弱了由液滴中心向边缘的毛细补偿流,使马朗戈尼流动占主导,所以无机盐NaCl对成环有抑制作用。当纳米Si02颗粒与NaCl混合液滴蒸发后形成了一种新的沉积图案,并非单一的环状沉积。随Si02浓度增加,液滴内部沉积颗粒逐渐增大,并且大颗粒越来越密集,同时,边缘沉积越来越宽。这与溶质所带电荷以及蒸发动力学有关。系统研究了Si02液滴、PVA液滴、PVP液滴、PVA与Si02混合液滴以及PVA与NaCl混合液滴的蒸发过程,主要分析了聚合物液滴蒸发过程的图案形成及影响因素。结果发现,Si02蒸发过程中,接触线固定,不产生滑移。随浓度升高,液滴边缘沉积由无序变为有序,这些与布朗运动有关。另外,发现浓度和温度对PVA液滴蒸发后的图案形成有重要影响。浓度增加,温度降低,钉扎效应增强,边缘沉积厚度和宽度增大。Si02和PVA混合体系蒸发驱动的颗粒自组装过程中,Si02与PVA存在竞争作用。NaCl和PVA混合体系蒸发驱动的颗粒自组装过程中,在液滴中心位置形成了向外辐射的树枝状沉积,树枝状沉积外缘形成碎片状沉积图案。这是由于加入NaCl后,溶液的离子强度增大,蒸发系统的不稳定性增大,影响到浓度梯度和尖端的增长情况。进一步探索了聚合物溶液被限制于基底和图钉之间以及基底与钢珠之间的蒸发过程,主要分析了受限空间下聚合物液滴的蒸发图案形成及影响因素。结果发现,同种液滴在非受限条件下自然蒸发形成的图案不会产生同心环结构,而在受限条件下蒸发后形成的图案则会产生同心环结构。在受限条件下液滴的蒸发,限制空间的曲率半径越大,基底与限制空间之间的蒸发液滴越薄,铺展的更开,蒸发更快,因此形成的同心环结构更均匀。