近年來,由于北極航道對全球航運業(yè)具有顯著的商業(yè)價值,世界各國對北極航道的關(guān)注日益加強。我國主要通過利用北極航道中的東北航道,使從沿海諸港起到歐洲各港口的航程大大縮短。這不僅可以降低航行成本,也可以節(jié)約能源,更加環(huán)保,并且還可以避開海盜高發(fā)區(qū),保證航行的安全。但是由于北極圈以內(nèi)的氣象特點,對船舶的結(jié)構(gòu)、材料以及穩(wěn)定性的要求相對較高,結(jié)冰會導(dǎo)致船舶航行不穩(wěn)定,嚴(yán)重情況下還會損壞船體結(jié)構(gòu),使得船舶無法正常工作,引發(fā)海上事故。因此,對于船舶各部位防結(jié)冰、易除冰性能的研究至關(guān)重要。本文通過實驗的方法,研究船舶常用金屬黃銅、6061鋁合金和納米處理結(jié)構(gòu)中常用的具有多孔結(jié)構(gòu)的鋁基板（AAO模板）材料表面的疏水性能,探究不同條件下不同金屬表面水滴的結(jié)冰特性。具體工作如下:首先,對黃銅和6061鋁合金的疏水性能進行探究。通過對不同溫度下兩種材料的表面接觸角進行實驗測量,發(fā)現(xiàn)其表面疏水性均隨溫度的降低而減弱。通過測量被氧化程度不同時兩種材料的表面接觸角,可知其表面疏水性均隨被氧化程度的增加而增大。其次,重點對水滴結(jié)冰的特性及影響因素進行分析。通過觀測水滴在黃銅和6061鋁合金表面的相變過程,發(fā)現(xiàn)水滴的相變... 

【文章來源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．５?Ｃａｓｓｉｅ模型示意圖??Ｆｉｇ．?１．５?Ｃａｓｓｉｅ?Ｍｏｄｅｌ??由于該模型的表面可看作是由固體和氣體組成的復(fù)合表面，因此假設(shè)該表面上水和??°

年，Ａｄｍｉｍｔ和Ｌａｐｅｙｒｅ提出使用平衡錘技術(shù)，防止導(dǎo)線發(fā)生扭轉(zhuǎn)［７９］，達到除冰效果；??１９９０年，Ｓａ〇ｔ〇ｍ＃ａ＿?Ａｓａｉ［８１＾人提出采用規(guī)則間隔環(huán)使?jié)裱┣闆r下導(dǎo)線上冰層加速脫??落。自然除冰法的強度較弱，該方法的除冰效果并不理想［８２］。??１．４．?３表面處理防覆冰方法??目前，超疏水處理表面進行防覆冰處理的方法從理論到實際應(yīng)用均有不錯的效果，??是各國研究人員的研宄熱點。ＬｉＨ．?Ｊ等人依據(jù)超疏水機理，認為想要獲得超疏水表面，??主要通過兩種途徑：－是在低表面能物質(zhì)上獲得具有一定粗糙度的－納米結(jié)構(gòu)的粗糙表??面；二是在一定粗糙度的表面修飾添加低表面能物質(zhì)『８３］。進行超疏水表面處理的方法主??要包括：??

雷等對“荷葉效應(yīng)（Ｌｏｔｕｓ?ｅｆｆｅｃｔ）?”等進行仿生學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)荷葉的表面有平均??粒徑為５？９／ｚｗ的乳突結(jié)構(gòu)，和粒徑（１２４．３±３．２）腦的微粒結(jié)構(gòu)，同時通過對荷葉表面具??有超疏水性的原因的研宄，得出了其表面微米粒子與納米粒子相結(jié)合的二元階層結(jié)構(gòu)是??其具有超疏水性的根本原因［１１１］；?２００４年，江雷等人［１１２］對水黽腿部的微觀結(jié)構(gòu)進行了研??宄，發(fā)現(xiàn)其腿部存在定向排列的具有微米尺寸的剛毛，剛毛上還有具有納米尺寸的溝槽，??剛毛和溝槽共同構(gòu)成了水黽腿部的分級結(jié)構(gòu)，如圖１．１１所示，這種結(jié)構(gòu)減小了腿與水面??之間的接觸面積；在自然界中，除了上述表面還有許多超疏水表面，如水稻〃１３１、蝴蝶??的翅膀［１１４］、玫瑰花瓣［１１５］、壁虎腳掌以及睡蓮的葉片等，對這些＠植物的研究，將對超??疏水表面的發(fā)展具有重要意義。??獲?ａ??＃?ｒ嘗．？??｜ｐ００ｎｍ??圖１．１１水黽腿部疏水結(jié)構(gòu)??（ａ）靜止在水面上的水黽；（ｂ）水黽腿上的水滴光學(xué)輪廓圖；（ｃ）和（ｄ）水黽腿表面不同放大??倍數(shù)下的掃描電子顯微鏡照片［１１２］??Ｆｉｇ．?１．１１?Ｗａｔｅｒ?ｓｔｒｉｄｅｒ?ｌｅｇ?ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??（ａ）?Ｓｔｉｌｌ?ｗａｔｅｒ?ｓｔｒｉｄｅｒ；?（ｂ）?Ｏｐｔｉｃａｌ?ｐｒｏｆｉｌｅ?ｏｆ?ａ?ｗａｔｅｒ?ｄｒｏｐｌｅｔ?ｏｎ?ｗａｔｅｒ?ｓｔｒｉｄｅｒ?ｌｅｇｓ；?（ｃ）?ａｎｄ?（ｄ）?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅｓ??ｗａｔｅｒ?ｓｔｒｉｄｅｒ?ｌｅｇ?ｗｉｔｈ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ＾１１２＾??１．４．?４表面涂層防覆冰方法??隨著對防覆冰領(lǐng)域的研宄


本文編號：3533917