超疏水表面具有特殊的潤濕性能,可應(yīng)用于自清潔、防腐蝕、抗生物附著、流體減阻等許多領(lǐng)域。表面潤濕性由表面自由能和表面粗糙度控制。構(gòu)建合適的表面粗糙結(jié)構(gòu)是制備出超疏水表面的基礎(chǔ)。電沉積法在制備超疏水表面上具有獨特的優(yōu)勢,如工藝簡單快捷,可重復(fù)性高,成本低,可制備多種表面形貌等。射流電沉積技術(shù)具有靈活、高效、可選擇性沉積等優(yōu)勢。本文采用陽極掃描射流電沉積技術(shù)制備了具有微納分級粗糙結(jié)構(gòu)的鎳鍍層,經(jīng)過一周的自然疏水化過程后,得到了具有優(yōu)異超疏水性能的表面。本文提出了超疏水表面的制備新方法,揭示了鍍層生長機理和表面潤濕性轉(zhuǎn)變機理。主要內(nèi)容如下:（1）設(shè)計并搭建了桌面級陽極掃描射流電沉積機床。相比其它射流電沉積機床,該機床操作、維護更方便,應(yīng)用范圍更廣。（2）試驗研究了添加劑濃度、掃描次數(shù)和平均電流密度等工藝參數(shù)的影響。鍍液中加入NH₄Cl后,鍍層表面形成了粗糙團簇結(jié)構(gòu)。表面團簇尺寸和密度隨著NH₄Cl濃度的增大、掃描次數(shù)的增加和平均電流密度的增大而增大。NH₄⁺的作用是穩(wěn)定陰極表面pH值,增強析氫反應(yīng),降低金屬... 

【文章來源】：南京航空航天大學江蘇省211工程院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

接觸角示意圖

析在理想條件下提出，在實際研究中，絕對光滑的表面是不存實際固體表面的潤濕性主要由表面微觀結(jié)構(gòu)和表面化學成觀形貌結(jié)構(gòu)與潤濕性之間的關(guān)系，研究人員在 Young's 方assie-Baxter 模型這兩種經(jīng)典靜態(tài)接觸角模型。于固體表面存在粗糙結(jié)構(gòu)，液體與固體的實際接觸面積要熱力學公式為基礎(chǔ)，分析了粗糙表面的潤濕情況，對 Yo了 Wenzel 方程[4]： = = 0粗糙因子，定義為固體與液體的實際接觸面積與液體在固表觀接觸角。定液滴可以浸潤固體表面的粗糙結(jié)構(gòu)，進入表面的凹陷處型建立了表觀接觸角和本征接觸角之間的關(guān)系。實際材料 r>l。通過增大表面粗糙度，可以使本征親水的材料表面變則變得更為疏水。

圖 1.3 Cassie-Baxter 模型示意圖出，液滴在粗糙固體表面表觀接觸角的大小與液滴在固體表面粗糙結(jié)構(gòu)，增大凹槽區(qū)域存留的氣體量，進而減小液可以增強固體表面的疏水性能。態(tài)接觸角，是對固體表面潤濕性能的靜態(tài)表征。滾動角 參數(shù)，是對固體表面潤濕性能的動態(tài)表征。如圖 1.4 所示時，置于固體表面的液滴將發(fā)生滾動。發(fā)生滾動那一瞬間滾動角。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]平整、多元、交織射流電沉積形態(tài)控制技術(shù)的基礎(chǔ)研究[D]. 王桂峰.南京航空航天大學 2011
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碩士論文
[1]脈沖噴射電沉積制備納米復(fù)合鍍層試驗研究[D]. 趙凱林.南京航空航天大學 2018
[2]噴射電沉積鎳基納米復(fù)合鍍層試驗研究[D]. 汪軼豪.南京航空航天大學 2017
[3]基于改進Ni-nSiO2納米復(fù)合電沉積法的鋼基超疏水表面制備工藝研究[D]. 陳昌毅.大連理工大學 2016
[4]噴射電沉積制備銅/鈷多層膜工藝試驗研究[D]. 徐誠.南京航空航天大學 2015
[5]多元噴射電沉積制備硅基銅/鈷納米多層膜試驗研究[D]. 易篤鋼.南京航空航天大學 2014
[6]耐磨—防腐超疏水表面電沉積制備及性能研究[D]. 于得旭.大連理工大學 2013



本文編號：3622924