铝基超疏水表面材料的制备及性能研究.doc

  
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铝基超疏水表面材料的制备及性能研究,preparation and properties of aluminum superhydrophobic surface materials1.47万字 30页原创作品,已通过查重系统摘要 润湿性是固体表面的重要特性之一。所谓超疏水表面是指与水的静态接触角大于150°,滚动角小于...
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分类: 论文>材料科学论文

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铝基超疏水表面材料的制备及性能研究
Preparation and properties of aluminum superhydrophobic
surface materials

1.47万字 30页 原创作品,已通过查重系统


摘要 润湿性是固体表面的重要特性之一。所谓超疏水表面是指与水的静态接触角大于150°,滚动角小于10°的表面。由于它在自清洁材料、抗污染、微流体、抗结冰和减阻等领域具有良好的应用前景,因此关于超疏水的研究在近十年来受到了广泛的关注。
金属是目前最常用的工程材料之一,广泛应用于汽车、工程、航天、国防等领域。而碳钢、铝及铝合金和镁及镁合金是三种典型金属。镁及镁合金则是现有应用材料中最轻质的工程结构材料碳钢是现在应用最广的金属材料。而铝合金同样具有低密度,但强度大大提高,且塑性好,导电导热性和耐腐蚀性在碳钢、镁及镁合金、铝及铝合金表面上制备超疏水表面,可使其获得超疏水表面的特性,增大其应用价值。因此研究金属基底超疏水表面的制备方法,尤其是钢、镁及镁合金、铝及铝合金基底超疏水表面的制备,有十分重要意义和实用价值。
本论文针对目前超疏水表面研究中遇到的系列问题如制备工艺繁琐、成本较高、稳定性不良及对外界环境变化的智能化响应研究不够充分等。通过盐酸刻蚀在铝片上构筑了由突起、孔洞和纳米鳞片组成的粗糙结构这种表面结构结合全氟辛酸修饰显示稳定的超疏水性及低的滚动角滞后。
研究不同的刻蚀时间以及不同刻蚀液浓度对铝合金表面疏水效果的影响。分析这种阶层结构的形成机制,并用Cassie理论对表面的润湿性进行了分析。


关键词:超疏水 湿润性 滚动角 接触角 化学刻蚀 表面氟化