針對目前已有的大多數(shù)疏水涂層的長效服役性能較差的問題,本文研究了一種多孔無機(jī)磷酸鹽涂層的制備工藝與性能,探討了磷酸鹽粘結(jié)劑的固化工藝以及碳化硅骨料含量、造孔劑種類與含量對磷酸鹽涂層的形貌、硬度、涂層結(jié)合力、摩擦磨損性能的影響。并利用真空浸涂超疏水材料對多孔的磷酸鹽涂層進(jìn)行疏水改性成功制備了超疏水的多孔磷酸鹽涂層,著重研究了其疏水性能、中性鹽霧試驗(yàn)下的耐腐蝕性能與機(jī)理。研究結(jié)果表明,通過熱分析結(jié)合X射線衍射分析（XRD）可以確定多孔磷酸鹽涂層的最佳固化工藝為400℃之前緩慢升溫,每30min升50℃,在150℃和200℃各保溫1h,然后400℃保溫2h,之后隨爐冷卻。選用3-10微米的聚苯乙烯微球作為造孔劑,與之相匹配的作為骨料的陶瓷顆粒粒徑為0.5-1微米的碳化硅顆粒。制備的多孔磷酸鹽涂層厚度在50-100μm之間,硬度50-600Hv之間,涂層硬度隨著骨料含量的增高而增高,隨著孔隙率的增高而降低。當(dāng)碳化硅含量占粘結(jié)劑質(zhì)量60%時(shí)涂層相對具有更好的摩擦磨損性能,該成分點(diǎn)的涂層表面均勻致密,與基體結(jié)合緊密,摩擦系數(shù)穩(wěn)定在0.64附近,磨損量較小,隨著造孔劑的加入,涂層機(jī)械強(qiáng)度與摩擦磨損性... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【圖文】：

楊氏表面張力分布及接觸角示意圖

圖 1-2 液滴接觸角在不同親疏水性表面的示意圖Fig.1-2 Schematic of contact angle (CA) for a water drop placed on surfaces of differenthydrophobicities楊氏靜態(tài)接觸角方程的成立條件是固體表面平滑、剛性、均勻、水平，然際生活中的材料表面不可能絕對光滑平整，必然會存在缺陷和瑕疵導(dǎo)致表面一定的粗糙度。而材料表面的粗糙度會影響液體的潤濕行為[44]，目前有兩種遍接受的模型能夠在這樣的現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)上對楊氏靜態(tài)接觸角方程進(jìn)行補(bǔ)充，36年提出的Wenzel模型[45]和1944年提出的Cassie-Baxter模型[46]。在粗糙表面

的模型能夠在這樣的現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)上對楊氏靜態(tài)接觸角方程進(jìn)行出的Wenzel模型[45]和1944年提出的Cassie-Baxter模型[46]。在粗楊氏接觸角方程進(jìn)行了修正，Wenzel方程如 所示，cosθW=r(γSV-γSL)/γLV=rcosθY粗糙表面的實(shí)際接觸角，r為材料表面的粗糙度，是粗糙表面實(shí)的比值。由于實(shí)際物體表面的r>1，所以對于疏水表面(θY>90°)性越好，而對于親水性表面(θY<90°)，粗糙度r越大親水性越好。礎(chǔ)上，Cassie與Baxter再次進(jìn)行了補(bǔ)充與修正。與Wenzel所認(rèn)為在粗糙表面與固體完全接觸不同，他們認(rèn)為在粗糙表面液滴部部分與粗糙表面的空隙接觸，如圖 所示。因此Cassie與Baxte觸角方程如下：cosθCB=f1cosθ1＋f2cosθ2為粗糙表面的實(shí)際接觸角，f1為固液界面占比 fSL，f2為氣液界面界面處的接觸角，θ2為氣液界面處的接觸角，f1＋f2=1，θ2=1程即可得到 Cassie-Baxter 方程：cosθCB=r(1－fLV)cosθY－fLV

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3611019