發(fā)布時間：2021-10-19 03:44

　　極端潤濕性作為仿生學(xué)的一種特殊現(xiàn)象,在自清潔、抗結(jié)冰結(jié)霜、流體減阻、金屬耐腐蝕、油水分離、微流控芯片等領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用而受到研究人員的廣泛關(guān)注。鋼作為合金的一種,因其低廉的價格和可靠的機械性能、力學(xué)性能而成為當(dāng)代社會使用最廣泛的金屬之一。軸承鋼是具有硬度高、耐磨性好、熱加工性能好、接觸疲勞性好等特點被廣泛應(yīng)用于各種制造業(yè)中,因此,在軸承鋼基體上制備極端潤濕性表面具有重要的研究價值。目前鋼基體極端潤濕性表面的制備方法有限,且存在環(huán)境友好性差、成本高和工藝復(fù)雜等問題。針對上述問題,本文提出基于鋼的鈍化特性,利用中性電解液通過電化學(xué)加工工藝制備極端潤濕性表面,并對其性能及應(yīng)用進(jìn)行探討。論文通過自行設(shè)計制作的特殊夾具,以軸承鋼GCr15為陽極,黃銅為陰極在中性、經(jīng)濟(jì)的硝酸鈉（NaNO₃）電解液中進(jìn)行電化學(xué)加工,通過構(gòu)建表面鈍化膜層構(gòu)筑極端潤濕性表面所需的微納米復(fù)合結(jié)構(gòu)。電化學(xué)加工后的表面顯示超親水極端潤濕性,經(jīng)氟硅烷乙醇溶液處理后展現(xiàn)出超疏水極端潤濕性。借助掃描電子顯微鏡對鈍化膜微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察,證明表面微觀形貌為“破裂”臺狀微納米二元復(fù)合結(jié)構(gòu)。借助X射線光電子能譜分... 

【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)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 研究背景與意義
    1.3 鋼基體極端潤濕性表面的加工現(xiàn)狀
    1.4 鋼基體超疏水表面技術(shù)中存在的問題
    1.5 研究目標(biāo)和主要內(nèi)容
2 固體表面潤濕性及電化學(xué)加工相關(guān)理論
    2.1 固體表面潤濕性
        2.1.1 基本定義
        2.1.2 經(jīng)典數(shù)學(xué)模型
        2.1.3 低表面能修飾
        2.1.4 實現(xiàn)極端潤濕性的關(guān)鍵因素
    2.2 電化學(xué)加工相關(guān)理論
        2.2.1 基本原理
        2.2.2 法拉第定律
        2.2.3 電化學(xué)加工參數(shù)
        2.2.4 電化學(xué)加工參數(shù)的選擇
    2.3 本章小結(jié)
3 GCr15軸承鋼基體極端潤濕性表面的加工
    3.1 加工與表征
        3.1.1 試驗材料與設(shè)備
        3.1.2 試驗裝置及加工方法
        3.1.3 試樣的表征
    3.2 表面潤濕性與機理分析
        3.2.1 表面潤濕性
        3.2.2 鈍化膜表面微觀結(jié)構(gòu)
        3.2.3 鈍化膜化學(xué)成分分析
        3.2.4 GCr15基體超疏水時效性分析
        3.2.5 電化學(xué)構(gòu)筑鈍化膜微觀結(jié)構(gòu)的原理
    3.3 不同尺寸鋼的特效表面的制備
    3.4 不同鋼種特效表面的制備
    3.5 本章小結(jié)
4 電化學(xué)加工參數(shù)對GCr15軸承鋼基體表面形貌和潤濕性的影響規(guī)律
    4.1 電流密度的影響
        4.1.1 電流密度對基體表面及微觀形貌的影響
        4.1.2 電流密度對基體表面潤濕性的影響
    4.2 電化學(xué)加工時間的影響
        4.2.1 電化學(xué)加工時間對基體表面及微觀形貌的影響
        4.2.2 電化學(xué)加工時間對基體表面潤濕性的影響
    4.3 本章小節(jié)
5 GCr15軸承鋼極端潤濕性表面的抗結(jié)冰及油水分離
    5.1 GCr15軸承鋼極端潤濕性表面抗結(jié)冰特性
        5.1.1 極端潤濕性表面應(yīng)用于抗結(jié)冰
        5.1.2 抗結(jié)冰對比試驗
        5.1.3 抗結(jié)冰試驗分析
    5.2 GCr15軸承鋼極端潤濕性表面油水分離
        5.2.1 油水分離技術(shù)
        5.2.2 試驗材料及設(shè)備
        5.2.3 GCr15軸承鋼油水分離試驗樣品的加工
        5.2.4 油水分離效率及分析
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
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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碩士論文
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[3]超疏水膜油水分離及其應(yīng)用研究[D]. 張凱博.大連理工大學(xué) 2015
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[5]45#鋼表面超疏水薄膜的制備及其摩擦學(xué)性能的研究[D]. 董志偉.青島理工大學(xué) 2013
[6]鈦基超雙疏表面的制備及其潤濕性控制[D]. 陸遙.大連理工大學(xué) 2013
[7]溶膠—凝膠法制備氟硅烷涂層及其疏水性能研究[D]. 楊帆.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[8]固體聚合物表面接觸角的測量及表面能研究[D]. 陳曉磊.中南大學(xué) 2012
[9]超疏水膜油水分離裝置的設(shè)計與實驗研究[D]. 陸啟富.大連理工大學(xué) 2011
[10]鋁基超疏水表面抗結(jié)霜結(jié)冰特性研究[D]. 周艷艷.大連理工大學(xué) 2010



本文編號：3444087