鋁基超疏水表面材料的制備及性能研究
Preparation and properties of aluminum superhydrophobic
surface materials

1.47萬(wàn)字 30頁(yè) 原創(chuàng)作品，已通過(guò)查重系統(tǒng)


摘要 潤(rùn)濕性是固體表面的重要特性之一。所謂超疏水表面是指與水的靜態(tài)接觸角大于150°，滾動(dòng)角小于10°的表面。由于它在自清潔材料、抗污染、微流體、抗結(jié)冰和減阻等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景，因此關(guān)于超疏水的研究在近十年來(lái)受到了廣泛的關(guān)注。
金屬是目前最常用的工程材料之一，廣泛應(yīng)用于汽車、工程、航天、國(guó)防等領(lǐng)域。而碳鋼、鋁及鋁合金和鎂及鎂合金是三種典型金屬。鎂及鎂合金則是現(xiàn)有應(yīng)用材料中最輕質(zhì)的工程結(jié)構(gòu)材料碳鋼是現(xiàn)在應(yīng)用最廣的金屬材料。而鋁合金同樣具有低密度，但強(qiáng)度大大提高，且塑性好，導(dǎo)電導(dǎo)熱性和耐腐蝕性在碳鋼、鎂及鎂合金、鋁及鋁合金表面上制備超疏水表面，可使其獲得超疏水表面的特性，增大其應(yīng)用價(jià)值。因此研究金屬基底超疏水表面的制備方法，尤其是鋼、鎂及鎂合金、鋁及鋁合金基底超疏水表面的制備，有十分重要意義和實(shí)用價(jià)值。
本論文針對(duì)目前超疏水表面研究中遇到的系列問(wèn)題如制備工藝繁瑣、成本較高、穩(wěn)定性不良及對(duì)外界環(huán)境變化的智能化響應(yīng)研究不夠充分等。通過(guò)鹽酸刻蝕在鋁片上構(gòu)筑了由突起、孔洞和納米鱗片組成的粗糙結(jié)構(gòu)這種表面結(jié)構(gòu)結(jié)合全氟辛酸修飾顯示穩(wěn)定的超疏水性及低的滾動(dòng)角滯后。
研究不同的刻蝕時(shí)間以及不同刻蝕液濃度對(duì)鋁合金表面疏水效果的影響。分析這種階層結(jié)構(gòu)的形成機(jī)制，并用Cassie理論對(duì)表面的潤(rùn)濕性進(jìn)行了分析。


關(guān)鍵詞：超疏水 濕潤(rùn)性 滾動(dòng)角 接觸角 化學(xué)刻蝕 表面氟化