鋁及鋁合金具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性和機(jī)械加工性等,被廣泛應(yīng)用在日常生活和生產(chǎn)中。在面對(duì)不同應(yīng)用環(huán)境時(shí),鋁合金產(chǎn)品會(huì)出現(xiàn)表面污染、腐蝕及結(jié)冰等問題,產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)損失及安全使用性問題。而使鋁及鋁合金表面達(dá)到超疏水化,可以有效緩解這些問題。本文通過在鋁合金表面構(gòu)建粗糙結(jié)構(gòu)和降低表面能,制備了超疏水性鋁合金表面,主要研究結(jié)果如下:(1)利用3 mol/L HCl溶液刻蝕鋁合金表面,以構(gòu)建微納粗糙結(jié)構(gòu),得到親水性表面,并用全氟癸基三乙氧基硅烷溶液浸泡刻蝕樣品30 min,以降低表面能,最終實(shí)現(xiàn)了超疏水性。研究不同刻蝕時(shí)間對(duì)樣品表面潤(rùn)濕性的影響,結(jié)果表明刻蝕15 min的樣品,接觸角最大,最大值為154.2°,此時(shí)滾動(dòng)角為5°,達(dá)到超疏水性。對(duì)該樣品進(jìn)行大氣穩(wěn)定性測(cè)試,表明在空氣環(huán)境中靜置100天后,表面接觸角降為152.3°,仍然具有超疏水性。耐磨性測(cè)試表明,當(dāng)摩擦距離為10³0 cm時(shí),接觸角大于150°,具有超疏水效果,而當(dāng)大于30 cm時(shí),接觸角開始小于150°,失去超疏水效果。自清潔測(cè)試表明,超疏水表面具有優(yōu)異的自清潔性能。相對(duì)原始鋁合金表面,該樣品的自腐蝕電流...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 超疏水表面理論基礎(chǔ)
        1.2.1 潤(rùn)濕性及Young's方程
        1.2.2 Wenzel模型
        1.2.3 Cassie模型
        1.2.4 滾動(dòng)角及接觸角滯后
    1.3 超疏水表面制備方法及研究進(jìn)展
        1.3.1 化學(xué)刻蝕法
        1.3.2 激光刻蝕法
        1.3.3 溶膠凝膠法
        1.3.4 水熱法
        1.3.5 電化學(xué)沉積法
    1.4 超疏水表面應(yīng)用性能及研究
        1.4.1 防結(jié)冰性能
        1.4.2 減阻性能
        1.4.3 油-水分離
        1.4.4 抗菌性
    1.5 鋁及鋁合金
        1.5.1 鋁及鋁合金特點(diǎn)及應(yīng)用問題
        1.5.2 鋁合金超疏水表面研究進(jìn)展
    1.6 超疏水表面研究中存在的問題
    1.7 本課題的研究意義及內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料及表征
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 樣品表面表征方法
        2.2.1 掃描電子顯微鏡
        2.2.2 接觸角測(cè)試儀
        2.2.3 能量色散譜儀
        2.2.4 傅里葉變換紅外光譜儀
        2.2.5 大氣穩(wěn)定性表征
        2.2.6 耐磨性能表征
        2.2.7 自清潔性能表征
        2.2.8 電化學(xué)工作站
        2.2.9 防結(jié)冰性能表征
第3章 化學(xué)刻蝕法制備鋁合金超疏水表面
    3.1 引言
    3.2 超疏水樣品的制備與表征
        3.2.1 超疏水樣品的制備
        3.2.2 超疏水樣品的表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 樣品表面微觀形貌分析
        3.3.2 刻蝕時(shí)間對(duì)表面潤(rùn)濕性影響分析
        3.3.3 XRD分析
        3.3.4 超疏水鋁合金表面成分分析
        3.3.5 大氣穩(wěn)定性測(cè)試
        3.3.6 耐磨性能
        3.3.7 自清潔性能
        3.3.8 耐蝕性能
        3.3.9 防結(jié)冰性能
    3.4 本章小結(jié)
第4章 磁控濺射法制備超疏水鋁合金表面
    4.1 引言
    4.2 超疏水樣品的制備及表征
        4.2.1 超疏水樣品的制備
        4.2.2 超疏水樣品的表征
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 表面形貌分析
        4.3.2 接觸角測(cè)試
        4.3.3 表面成分分析
        4.3.4 大氣穩(wěn)定性
        4.3.5 耐磨性能
        4.3.6 自清潔性能
        4.3.7 耐蝕性能
    4.4 小結(jié)
第5章 PDMS/SiO₂ 涂層制備鋁合金超疏水表面
    5.1 引言
    5.2 超疏水樣品的制備及表征
        5.2.1 超疏水樣品的制備
        5.2.2 超疏水樣品的表征
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 表面形貌表征
        5.3.2 接觸角測(cè)試
        5.3.3 成分分析
        5.3.4 大氣穩(wěn)定性
        5.3.5 耐磨性能
        5.3.6 自清潔性能
        5.3.7 耐蝕性能
    5.4 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號(hào)：3792974