シンクロトロンX線トモグラフィーによって解明された微細孔スケールの蒸発-凝縮ダイナミクス

毛細管過程は、蒸気媒介輸送ダイナミクスおよび多孔質媒体の液相含量に関連する変化に大きな影響を与えます。急速なX線シンクロトロントモグラフィー測定を用いて、制御された周囲温度および相対湿度下で焼結ガラスビーズサンプル間に形成されるサブミリメetricの孔における蒸発と凝縮の際の液体-蒸気界面のダイナミクスを解決しました。ガス-液体界面の形状の進化は、閉じ込められた楔形孔における界面ダイナミクスに対する我々の解析モデルに基づく予測と一致していました。また、文献のナノスケールでの実験データを比較し、粗い表面間での毛細管力の発生を引き起こす凝縮の初期段階を記述するモデルの能力を示しました。本研究は、多孔質内の毛細管凝縮に関する孔スケールの解析モデルの確認として、孔スケールでの毛細管蒸発-凝縮ダイナミクスの高解像度でのシンクロトロンベースの観察を提供し、局所界面の構成と進化に及ぼす影響を通じて、焼結ガラスビーズサンプル内の巨視的蒸気勾配の進化との直接的な関係を可能にします。急速な凝縮過程は、物理システムの機械的挙動や産業応用に影響を及ぼす毛細管誘発摩擦の発生において重要な役割を果たします。