生物表面的微-納尺度結(jié)構(gòu)對其表面潤濕性有著深遠(yuǎn)的影響,依據(jù)對荷葉、芋葉等多種生物表面微觀形貌的研究,采用噴砂技術(shù)分別與電刷鍍技術(shù)、化學(xué)刻蝕技術(shù)相結(jié)合的方法,在304不銹鋼表面構(gòu)筑出兩種仿生微-納分級結(jié)構(gòu)。研究其表面形貌發(fā)現(xiàn),噴砂-電刷鍍-噴砂試樣表面具有不完整的類“菜花狀”乳突分級結(jié)構(gòu),噴砂-化學(xué)刻蝕試樣表面具有疏松狀不規(guī)則分級結(jié)構(gòu)。研究了兩種分級結(jié)構(gòu)表面的潤濕性,結(jié)果顯示,噴砂-電刷鍍-噴砂和噴砂-化學(xué)刻蝕試樣表面水接觸角最高分別達(dá)149.4°和158.6°。分析認(rèn)為,試樣表面的微-納分級結(jié)構(gòu)可以使水滴與其接觸時,在接觸區(qū)域形成一層空氣薄膜層,這一膜層的存在可以減小分級結(jié)構(gòu)表面與水滴的接觸面積,從而實現(xiàn)從拋光基底表面親水性到分級結(jié)構(gòu)表面疏水性的轉(zhuǎn)變。在3.5 wt.%NaCl溶液中進(jìn)行的Tafel曲線測量,結(jié)果顯示噴砂-電刷鍍-噴砂和噴砂-化學(xué)刻蝕試樣表面腐蝕電流密度分別較拋光基底表面下降2個和1個數(shù)量級,表現(xiàn)出較好的耐腐蝕特性。另外,稀鹽酸浸泡試驗觀察結(jié)果顯示噴砂-電刷鍍-噴砂試樣表面的耐鹽酸腐蝕能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼基底。以上結(jié)果說明文中的兩種結(jié)合方法所構(gòu)筑出的分級結(jié)構(gòu)表面同時擁有... 

【文章來源】：長春理工大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 選題背景與意義
    1.2 金屬材料表面腐蝕
    1.3 仿生結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀
    1.4 超疏水表面相關(guān)理論及制備方法
        1.4.1 超疏水表面相關(guān)理論
        1.4.2 超疏水表面制備方法
    1.5 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 樣品制備與表征
    2.1 引言
    2.2 試驗材料與設(shè)備
    2.3 試驗制備
        2.3.1 噴砂
        2.3.2 噴砂-電刷鍍復(fù)合
        2.3.3 噴砂-化學(xué)刻蝕復(fù)合
    2.4 試驗表征
    2.5 本章小結(jié)
第3章 仿生分級結(jié)構(gòu)表面特征與潤濕特性
    3.1 引言
    3.2 噴砂表面特征與潤濕特性
        3.2.1 表面形貌結(jié)構(gòu)特征
        3.2.2 表面化學(xué)組成
        3.2.3 表面潤濕特性
        3.2.4 表面潤濕特性分析
    3.3 噴砂-電刷鍍復(fù)合表面特征與潤濕特性
        3.3.1 表面形貌結(jié)構(gòu)特征
        3.3.2 表面化學(xué)組成
        3.3.3 表面潤濕特性
        3.3.4 表面潤濕特性分析
    3.4 噴砂-化學(xué)刻蝕復(fù)合表面特征與潤濕特性
        3.4.1 表面形貌結(jié)構(gòu)特征
        3.4.2 表面化學(xué)組成
        3.4.3 表面潤濕特性
        3.4.4 表面潤濕特性分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 仿生分級結(jié)構(gòu)表面腐蝕特性
    4.1 引言
    4.2 噴砂-電刷鍍復(fù)合表面腐蝕特性
        4.2.1 Tafel曲線分析表面腐蝕特性
        4.2.2 鹽酸浸泡腐蝕特性
    4.3 噴砂-化學(xué)刻蝕復(fù)合表面腐蝕特性
    4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    （一）總結(jié)
    （二）主要創(chuàng)新點
    （三）研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]仿生微坑—槽復(fù)合織構(gòu)陶瓷刀具硬車削性能研究[J]. 郭志遠(yuǎn),崔曉斌,燕凱.  工具技術(shù). 2019(01)
[2]基于昆蟲翅脈仿生流道的數(shù)控機(jī)床主軸系統(tǒng)冷卻結(jié)構(gòu)熱設(shè)計[J]. 鄧小雷,龐世杰,李瑞琦,周宜博,王建臣,傅建中.  工程設(shè)計學(xué)報. 2018(05)
[3]金屬材料的腐蝕與防護(hù)措施研究[J]. 王亞健.  建材與裝飾. 2018(24)
[4]竹材表面仿生構(gòu)筑類月季花超疏水結(jié)構(gòu)的研究[J]. 宋劍剛,王發(fā)鵬,顧笛.  浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報. 2017(05)
[5]噴砂-電刷鍍制備疏水耐腐蝕復(fù)合結(jié)構(gòu)[J]. 李晶,李紅,杜鋒,趙言輝,于化東.  科學(xué)通報. 2017(12)
[6]碳鋼超疏水表面制備及其耐腐蝕性研究[J]. 李晶,李紅,于化東,杜鋒.  中國機(jī)械工程. 2016(23)
[7]銀表面超疏水性與超親水性的可逆轉(zhuǎn)變研究(英文)[J]. 雷勝,王法軍,李文,喬冠軍.  Science China Materials. 2016(05)
[8]選燒廠高梯度不銹鋼棒介質(zhì)銹蝕分析[J]. 李玲,沈玉力.  酒鋼科技. 2014(03)
[9]金屬電化學(xué)腐蝕與防腐淺析[J]. 趙慧萍,趙文娟,張曉芳.  化學(xué)工程與裝備. 2013(10)
[10]金屬腐蝕的危害及防護(hù)[J]. 王彩云.  機(jī)械管理開發(fā). 2012(05)

博士論文
[1]仿生超疏水金屬表面的制備與性能研究[D]. 孟可可.吉林大學(xué) 2014
[2]仿生非光滑耦合模具表面粘附性能研究[D]. 單宏宇.吉林大學(xué) 2009

碩士論文
[1]海洋環(huán)境中鋼鐵構(gòu)筑物腐蝕的電化學(xué)檢測[D]. 周冰.天津大學(xué) 2009



本文編號：3204321