近幾十年,疏水/疏油表面技術吸引了國內外學者和工業(yè)界人士的廣泛關注,其具有的優(yōu)良性質使它得到了應用廣泛,然而目前大部分方法制備的疏水/疏油表面的使用壽命仍達不到在嚴苛工況下的使用要求,針對傳統(tǒng)方法制備的疏水/疏油表面存在的機械穩(wěn)定性弱和耐久性差的情況,本文提出了一種將微結構加工和潤濕性控制一步實現的穩(wěn)固疏水疏油的微結構表面制備新方法:激光液相加工法。主要研究工作如下:（1）提出了激光液相加工法,搭建了激光液相加工實驗平臺,研究了激光工藝參數在液相環(huán)境下對YT15硬質合金表面微觀結構形貌的影響規(guī)律,實現了微/納凸起結構雙疏表面的制備。通過試驗對比研究了不同激光參數制備的雙疏表面潤濕性的變化情況,結合形貌和元素分析,驗證了激光液相加工法制備穩(wěn)固雙疏表面的可行性。（2）利用激光液相加工法,創(chuàng)新激光掃描方式,研究了激光工藝參數在液相環(huán)境下對微坑結構雙疏表面的形貌及幾何參數的影響規(guī)律,采用響應曲面法建立了激光工藝參數和微結構幾何參數的數學模型,根據優(yōu)化目標獲得了最優(yōu)的激光工藝參數組合,實現了微坑結構雙疏表面的制備。（3）利用可控環(huán)境摩擦磨損儀對比研究了激光液相加工法制備的微坑結構雙疏表面與傳統(tǒng)方... 

【文章來源】：南京航空航天大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

理想表面接觸角模型

°時，材料被認為是親水性的；當° °90 150時，材料被認為，材料被認為是超疏水性的。最先用于解釋潤濕性的理論是楊cosgs sl lg 圖 1.2 理想表面接觸角模型固體表面靜態(tài)接觸角 是由氣-固、固-液，液-氣，三種接觸處定的（圖 1.2）。此公式適用于均勻一致的固體表面且固-液之間部分固體表面粗糙不平這一實際情況，后來的研究者在楊氏理出了 Wenzel 模型[23]和 Cassic-Baxter 模型[24]（圖 1.3）。

（a）ZnO 微/納結構 （b）表面潤濕性的轉變圖 1.4 ZnO 微/納結構及表面潤濕性的轉變[40]從上述研究可知，激光表面處理制備的微結構會顯著影響表面潤濕性，若微結構上還存在著尺度更小的納米級結構，表面的潤濕性會進一步受影響。固體表面經激光表面處理后再結合氟化物浸泡、涂覆涂層、低溫退火等合適的低表面能處理方法可以使表面由親液特性轉變?yōu)殡p疏特性。受上述研究啟發(fā)，若將激光表面處理應用至硬質合金材料，再結合低表面能處理，這樣可制備出具有雙疏特性的微結構表面。1.3.3 潤濕性表面的應用自發(fā)現“荷葉效應”以來，潤濕性研究受到了極大的關注，并取得了顯著的進展[42-44]。經過眾多學者專家的研究和推廣，潤濕性表面已在工農業(yè)生產及日常生活中都發(fā)揮了重要作用[45-47]。嚴誠平[48]通過掩膜刻蝕和表面沉積 C4F8 膜的方式在玻璃基底上制備出不同潤濕性的表面，通過自制的冷凝實驗平臺模仿自然界霧氣的產生與收集過程，發(fā)現潤濕差異性表面出現了滴狀冷凝現象，并成功收集到了液態(tài)的水（圖 1.5（a）），證明了潤濕差異性的玻璃表面具有捕霧集

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]暗紫貝母有效成分的提取分離及在分子印跡-化學發(fā)光分析檢測中的應用研究[D]. 韓鴻萍.陜西師范大學 2018

碩士論文
[1]UO2粉末復合分離回收裝置的研究[D]. 梁文龍.南華大學 2018
[2]刀具表面混合型微結構的設計與減摩性能研究[D]. 陳馨雯.南京航空航天大學 2018
[3]表面帶有規(guī)則微織構的球面滑動軸承潤滑性能研究[D]. 奚鐸聞.華東理工大學 2017
[4]激光誘導氧化輔助微細銑削硬質合金的基礎研究[D]. 姚晨佼.南京航空航天大學 2017
[5]微/納織構化刀具表面的潤濕性對減摩性能影響的研究[D]. 宋曉路.南京航空航天大學 2017
[6]鋁基超雙疏表面的制備及機械疏水耐久度的研究[D]. 付永強.青島理工大學 2014
[7]活塞環(huán)表面織構的摩擦學性能基礎研究[D]. 嚴東升.南京航空航天大學 2009



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