润湿特性是固体材料的重要表面性质,因其重要的理论研究意义和应用前景而受到研究者的广泛关注。润湿特性与液滴外观形貌密切相关,因此对固体表面上液滴的外观轮廓进行研究是十分重要和有现实意义的工作。本文通过实验观测、有限元模拟,理论分析等途径对固体表面上液滴的外观轮廓等相关问题,如非对称曲面上液滴外观轮廓的近似解、两平板间液桥形貌和粘附力的实验观测进行了研究和理解。首先,用Surface Evolver有限元软件模拟了液滴在平面、斜面、曲面上的润湿以及液桥准静态拉伸过程,所得到的液体的外观形貌与用Dataphysics OCA20接触角测量仪实验观测到的外观形貌进行对比,结果吻合得很好,说明了Surface Evolver可以很好地模拟液体在固体表面上稳定时的外观轮廓,为理论模型提供数据支持。然后,重点研究了忽略重力影响下液滴在圆柱表面上的外观轮廓,其外观形状从球冠转变成非旋转面。从Surface Evolver模拟结果中发现在任意方位角的位置,液滴的外观轮廓都与圆弧吻合地很好,从而建立了描述液滴在圆柱表面上外观轮廓的理论模型。通过对比理论模型和模拟结果中描述液滴外观轮廓的三个特征参数(最大半径、最小半径和液滴高度),给出了模型适用范围。此外由理论模型还可以给出液滴在圆柱表面上的轮廓由clam-shell构型转变为barrel构型的条件。最后,对两平板间液桥形貌和粘附力进行实验测量和理论研究。结果显示液桥粘附力随着液桥拉伸距离增大而减小。当液桥拉伸距离相同时,液桥的粘附力随着液桥液体体积的增加而增大。在不控制三相线及总液桥体积不变的情况下,单液桥与多液桥的粘附力基本保持不变。