【摘要】：金屬工程材料遍及我們生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域,具有特殊潤(rùn)濕性的金屬材料是界面材料研究的一個(gè)重點(diǎn),在抗腐燭、油水分離等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。本研究采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)制備電解掩膜,通過電解加工制備出帶微納復(fù)合結(jié)構(gòu)的超疏水銅片,并研究了超疏水銅片的抗結(jié)霜性,主要內(nèi)容包括:1.精細(xì)絲網(wǎng)印刷工藝與參數(shù)研究。影響絲網(wǎng)印刷精度的因素比較多,本文從絲網(wǎng)的選擇、油墨性能及承印物等方面進(jìn)行了分析。分析了各種最小網(wǎng)點(diǎn)計(jì)算公式的局限性,根據(jù)最小網(wǎng)點(diǎn)計(jì)算公式計(jì)算出最小網(wǎng)點(diǎn)尺寸,在此基礎(chǔ)上導(dǎo)出了網(wǎng)點(diǎn)間距的計(jì)算公式。分析了油墨在銅版紙和銅片上的鋪展特性,油墨黏度和原稿的網(wǎng)點(diǎn)面積率是影響油墨轉(zhuǎn)移和網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大的重要因素,是制備細(xì)小電解掩膜的關(guān)鍵。實(shí)驗(yàn)對(duì)油墨黏度和網(wǎng)版網(wǎng)點(diǎn)面積率對(duì)掩膜尺寸的影響進(jìn)行了討論,在銅片上用30%網(wǎng)點(diǎn)面積率和印版的1000-1600厘泊的油墨可以得到尺寸較適中的掩膜。2.絲網(wǎng)印刷輔助電解加工法制備微納復(fù)合結(jié)構(gòu)。本文提出了一種絲網(wǎng)印刷輔助電解加工制備微結(jié)構(gòu)的方法,成功地將印刷工藝引入到電解表面微結(jié)構(gòu)加工領(lǐng)域,解決了傳統(tǒng)的掩膜電解法掩膜制作工藝復(fù)雜的問題,具有極廣闊的應(yīng)用前景。通過絲網(wǎng)印刷在銅片表面印刷出電解掩膜,掩膜尺寸在140μm-160μm之間,掩膜間隙在80μm-110μm之間。討論了電壓和電解液濃度對(duì)加工精度的影響,綜合考慮微結(jié)構(gòu)的電解精度,用5V電壓在5 wt%電解液中電解120 s,得到的微結(jié)構(gòu)高度和傾斜角分別為23.7μm和11.2°。3.具有微納復(fù)合結(jié)構(gòu)的超疏水銅片的制備和性能研究。本文提出了兩種制備微納復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法:電解氧化法和一步電解法。方法一:用氯化鐵溶液刻蝕加工得到的微結(jié)構(gòu),從而得到微納復(fù)合結(jié)構(gòu)。方法二:在電解液中加入氯化鐵溶液,組成硝酸鈉與氯化鐵混合溶液,帶掩膜的銅片經(jīng)電解后可一步獲得微納復(fù)合結(jié)構(gòu)。電解氧化法制備的超疏水銅片最大接觸角為155°,最小滾動(dòng)角為6°。一步電解法制備的超疏水銅片最大接觸角為153°,最小滾動(dòng)角為3°。電解氧化法中討論了氯化鐵濃度對(duì)接觸角的影響,一步電解法中討論了電壓對(duì)接觸角的影響。兩種方法制備的超疏水銅片都能有效延緩水汽在銅片表面結(jié)霜,具有良好的抗結(jié)霜性能。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TS871.1;TG662
【圖文】：

圖 1-1 液滴與光滑固體表面接觸示意圖Fig. 1-1 Schematic of liquid droplet on a smooth solid surface角小于 90°時(shí)，稱為親水表面，如圖 1-2a。當(dāng)接觸角大于 90°小面，如圖 1-2b。當(dāng)接觸角大于 150°時(shí)，稱為超疏水表面[7]，如圖 1-2 液滴形狀與接觸角： a 親水表面，b 疏水表面， c 超疏水表面Fig. 1-2 Water drops and CA: (a) hydrophilic surface, (b) hydrophobic surface(c) superhydrophobic surface觸角通過靜滴測(cè)量獲得，動(dòng)態(tài)接觸角在水滴的生長(zhǎng)（前進(jìn)接觸角期間被測(cè)量，接觸角滯后現(xiàn)象是水滴滾動(dòng)前在表面上存在前進(jìn)接于化學(xué)不均勻性和粗糙度，許多物體表面顯示出更大的滯后[8]�，F(xiàn)象的相關(guān)理論，Wenzel 理論和 Cassie-Baxter 理論(又稱 Cassie

VV──固體與氣體間的張力，L──固體與液體間的張力。圖 1-1 液滴與光滑固體表面接觸示意圖Fig. 1-1 Schematic of liquid droplet on a smooth solid surface接觸角小于 90°時(shí)，稱為親水表面，如圖 1-2a。當(dāng)接觸角大于 90°小于 1水表面，如圖 1-2b。當(dāng)接觸角大于 150°時(shí)，稱為超疏水表面[7]，如圖 1-2

圖 1-3 Wenzel 模型示意圖Fig. 1-3 Schematic diagram of Wenzel mode對(duì)粗糙表面的接觸角進(jìn)行了分析，提出表觀接cos cos coscθ θ + θ1 1 2 2＝ （1-3）相分率，相分率，，角，角。均勻的表面， 代表固態(tài)相分率，(1 )為空

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2751823