Technical Papers and Presentations

（1）研究内容及难点：电极腐蚀是电润湿器件主要失效模式。鉴于电润湿核心功能层（疏水绝缘层）多为多孔结构的现实，电场作用下导电流体在孔径中的传输行为对理解电极失效机理有重要意义。本文拟通过引入电渗流、电毛细耦合作用，揭示疏水绝缘层中复杂交错的孔洞内部流体运动规律，预测穿透孔径形成腐蚀通路的阈值条件。该研究的难点主要是需要考虑纳米孔洞中存在的空气域，需要计算纳米孔洞中电渗流如何挤压空气域到达绝缘层底部的电极表面。 （2）COMSOL Multiphysics仿真：仿真运用两相流和静电场，由于疏水绝缘层材料接触水后，会产生负的表面电荷，以及在电场的作用下，由Young-Lipmann方程可得，液体的接触角变小，因此需要引入电渗流和电毛细力作用。通过COMSOL仿真，尝试解决电润湿器件的失效原理。 （3）仿真结果：在电场的作用下，电渗流和电毛细力作用，使水将孔道内的空气挤压到绝缘层底部的出口，并且最终水接触到了电极表面。 （4）研究结论：在疏水绝缘层中的纳米级孔道内，电渗流和电毛细力作用都是导致电润湿器件失效的原因。在微纳米尺寸下，随孔径变大，电渗流作用会逐渐变大，但电毛细作用仍是起主导作用；当孔道形状呈上宽下窄且孔道壁贯穿绝缘层800nm厚度时，液体将达到孔道底部，反之，则无法到达。