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镓基液态金属-水溶液作为一种不互溶的液液体系，在外加电场下展现了一系列奇特的行为，比如形变、自驱动以及反重力运动等。这些行为在微流控系统或液态金属软体机器中有着广泛的应用前景，因而在近五年来得到了较多研究。这些行为绝大部分是由于电毛细现象引发的界面张力变化导致的。本文围绕液态金属-水溶液界面Marangoni流动展开，重点研究了电毛细效应驱动的液态金属液滴的运动机理。主要研究进展如下: 1.运用电化学腐蚀理论阐明了腐蚀电偶导致的液态金属Marangoni流动。通过实验测定和理论分析研究了Cu-Ga腐蚀电偶导致的表面张力梯度大小。此外还研究了Al-GaIn腐蚀电偶的电极电位分布。 2.探究了外加电场下小直径液态金属液滴马达的运动。通过对比实验理清了液滴直径、腐蚀电偶电极电位和溶液中电场强度对液滴运动的影响。运用电化学实验粗略估算了液滴的表面张力差。 3.深入探究了表面张力差驱动液态金属液滴运动问题。运用理论分析和实验彻底阐明了此问题，纠正了以往研究中的逻辑漏洞。首先运用实验证明了液态金属在水溶液中与固体的接触面是一个有滑移的液固半接触，这是由于溶液环境中两者不润湿导致的。进一步提出了这种液固半接触界面上的应力平衡方程。根据液固半接触上的应力平衡方程，理清了接触面上的摩擦应力方向问题。在处理液液界面Marangoni流动问题中，提出了水溶液的粘性切应力可以对液态金属液滴的运动提供驱动力，探明了溶液中电毛细驱动液滴运动的动力来源问题，并通过一个液滴自由落体的驱动实验证明了这个结论。实验也证明了贴壁和自由空间中电毛细效应驱动的液滴运动巨大差异性。 4.提出液液界面无相对滑移和有相对滑移两种数学模型，并将两个模型运用到数值模拟仿真中从而揭示了自由空间中液滴运动速度、直径和表面张力差三者之间的关系。模拟结果表明基于液液界面滑移模型的计算结果与实验更相符，猜测液液界面滑移的原因在于液态金属与水溶液之间的不互相润湿特性。此外为了解释贴壁运动和自由空间运动的差异，模拟贴壁和近壁运动，并将模拟结果与实验进行了对照，发现是完全相符的。此外，为了解决模拟软件中无法实现的液液界面速度和应力无法耦合的问题，提出了一种新的边界条件离散格式，并用SIMPLE算法实现了二维方腔流动中液态金属-水界面速度应力耦合。 5.提出一种新型的电毛细效应驱动的液态金属液滴运动的双流体散热结构，电毛细效应引发液滴可以以较快速度运动从而带动流体散走芯片热量，进一步实验表明该散热结构可以使得一个6W的小功率发热片(3.15W/cm2)温度控制在55℃以下而只需要很小的电功率输入(0.8W)。 总之，论文运用实验研究、理论分析和数值模拟定量地阐明了液态金属-水溶液界面的Marangoni流动以及诱发的液滴运动行为，拓宽了对液液界面Marangoni流动的认识，对涉及到液态金属电毛细效应的应用领域如微流控、软体机器等提供一定的理论和实践性指导。