超雙疏表面不僅有著超疏水的自清潔性和防污染以及水摩擦阻力小等優(yōu)異性的特性,而且超雙疏表面對油性液體具有清潔和抗黏著抗腐等特點,在船舶與海洋工程和能源運輸方面的應(yīng)用越來越廣泛。由于船舶制備和能源運輸材料的特殊性,超雙疏、超疏油制備工藝相當(dāng)困難,無法滿足生產(chǎn)要求。本文采用納米復(fù)合電鍍的方法,提出一種在船用Q235鋼材上制備超雙疏、超疏油表面的制備工藝。本文分析了船舶與海洋工程制備的特點,避免破壞鋼基表面的物理性質(zhì),采用納米復(fù)合電鍍法在鋼基材料上制備超雙疏、超疏油表面實驗探究。納米復(fù)合電鍍制備鋼基超雙疏、超疏油表面,可以促使納米二氧化硅和鎳金屬離子的沉積,保證鍍層的均勻穩(wěn)定性,構(gòu)造符合超雙疏、超疏油的微納米雙重粗糙結(jié)構(gòu)。利用液相沉積法將低表面能物質(zhì)修飾在鋼基表面,進而得到超雙疏、超疏油表面。復(fù)合電鍍法是構(gòu)造微納米雙重粗糙結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。在制備鋼基超雙疏、超疏油的電鍍過程中,通過控制鍍液的成分、工藝的流程,對影響實驗結(jié)果的電鍍時間、電鍍溫度以及電鍍電流密度進行探究實驗,最終得到最佳的制備工藝參數(shù)。實驗過程中發(fā)現(xiàn),隨著電鍍時間、電鍍溫度和電流密度的增加,鋼基表面的疏水和疏油性先增加后減小。最終得到當(dāng)... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題背景與研究意義
    1.2 超雙疏、超疏油表面的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 超雙疏、超疏油表面的應(yīng)用
        1.3.1 自清潔表面
        1.3.2 減阻材料
        1.3.3 防黏附表面
        1.3.4 液體定向運輸
    1.4 超雙疏、超疏油表面制備方法
        1.4.1 刻蝕法
        1.4.2 模板法
        1.4.3 溶膠-凝膠法
        1.4.4 沉積法
        1.4.5 分子自組裝法
        1.4.6 靜電紡絲法
    1.5 本文的主要研究內(nèi)容
2 超雙疏、超疏油表面和復(fù)合電鍍理論基礎(chǔ)
    2.1 超雙疏、超疏油表面相關(guān)理論
        2.1.1 靜態(tài)接觸角和接觸角滯后
        2.1.2 Young's方程
        2.1.3 Wenzel模型
        2.1.4 Cassie模型
        2.1.5 Wenzel模型與Cassie模型之間的聯(lián)系
        2.1.6 Cassie-Baxter模型
    2.2 納米復(fù)合電鍍的理論基礎(chǔ)
    2.3 本章小結(jié)
3 Cu-Ni-nSiO_2復(fù)合電鍍制備鋼基超疏油表面
    3.1 超疏油制備的必要條件
        3.1.1 復(fù)合電鍍構(gòu)建微納米粗糙結(jié)構(gòu)
        3.1.2 低表面能物質(zhì)的修飾
    3.2 鋼基超疏油制備實驗
        3.2.1 實驗材料和實驗器材
        3.2.2 實驗步驟
    3.3 實驗數(shù)據(jù)
    3.4 實驗結(jié)果分析
        3.4.1 電鍍時間對實驗結(jié)果的影響
        3.4.2 電鍍電流密度對實驗結(jié)果的影響
        3.4.3 電鍍溫度對實驗結(jié)果的影響
    3.5 實驗結(jié)論與分析
    3.6 本章小結(jié)
4 Ni-nSiO_2復(fù)合電鍍鋼基超雙疏制備
    4.1 超雙疏制備的必要條件
        4.1.1 復(fù)合電鍍構(gòu)建微納米粗糙結(jié)構(gòu)
        4.1.2 低表面能物質(zhì)的修飾
    4.2 鋼基超雙疏制備實驗
        4.2.1 實驗材料和實驗器材
        4.2.2 實驗步驟
        4.2.3 實驗數(shù)據(jù)
    4.3 實驗結(jié)果分析
        4.3.1 電鍍時間對實驗結(jié)果的影響
        4.3.2 電鍍電流密度對實驗結(jié)果的影響
        4.3.3 電鍍溫度對實驗結(jié)果的影響
    4.4 實驗結(jié)論與分析
    4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
        5.1.1 Cu-Ni-nSiO_2鋼基超疏油表面制備總結(jié)
        5.1.2 Ni-nSiO_2鋼基超雙疏表面制備總結(jié)
    5.2 展望
        5.2.1 Cu-Ni-nSiO_2鋼基超疏油表面制備展望
        5.2.2 Ni-nSiO_2鋼基超雙疏制備展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]金屬基體超疏水表面的制備及其海洋防腐防污功能的研究[D]. 劉濤.中國海洋大學(xué) 2009
[2]金屬基體上超疏水表面的制備研究[D]. 錢柏太.大連理工大學(xué) 2006

碩士論文
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本文編號：3487405