發(fā)布時間：2023-03-26 15:01

　　隨著節(jié)約能耗和減少排量的要求逐漸提高,輕量化已經(jīng)成為全球汽車行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。而鋁和鋁合金由于比重小、比強度高,具有良好的成形性能、力學性能、物理性能以及工藝性能,被廣泛應用于航空航天、交通運輸、海洋船舶等領域,特別是在汽車輕量化方面發(fā)揮了重要作用。然而,大部分汽車生產(chǎn)企業(yè)主要關注于鋁合金表面的耐磨性、耐蝕性等使用性能,而忽視了對表面抗污自清潔性能的要求。近年來,隨著對仿生工程學的研究不斷深入,人們逐漸找到了一種克服這一難題的新方法。在大自然中,蚯蚓、蜣螂等動物體表的某些部位呈多尺度微觀結構,這種特定結構減小了液體與動物體表的接觸面積,增大了液體在體表的接觸角,與某些植物葉面的“荷葉效應”的原理極其相似。這種“荷葉效應”實質(zhì)上是表面形態(tài)、結構與材料的耦合,即表面蠟質(zhì)材料和微觀粗糙結構的協(xié)同作用使得生物體表具有抗污自清潔性能。因此,本文基于多元耦合仿生理論和自清潔理論,采用噴丸和電化學氧化技術制備鋁合金抗污耐蝕自清潔表面,對于改善鋁合金使用性能、加快鋁合金在汽車輕量化方面的應用具有重要意義。具體研究內(nèi)容如下:(1)本文首先對抗污自清潔表面的相關理論和模型進行研究,并選用Cassie模型...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 激光刻蝕法
        1.3.2 化學刻蝕法
        1.3.3 氧化處理法
        1.3.4 化學沉積法
        1.3.5 其它處理方法
        1.3.6 現(xiàn)狀分析
    1.4 課題來源
    1.5 研究內(nèi)容
第二章 多元耦合抗污自清潔表面理論分析
    2.1 表面自清潔理論
        2.1.1 自清潔表面的含義及分類
        2.1.2 Young方程
        2.1.3 Wenzenl模型
        2.1.4 Cassie模型
    2.2 多元耦合仿生理論
        2.2.1 形態(tài)仿生
        2.2.2 結構仿生
        2.2.3 材料仿生
        2.2.4 耦合仿生
    2.3 可行性分析
        2.3.1 自清潔理論的可行性
        2.3.2 耦合仿生理論的可行性
        2.3.3 本課題的可行性
    2.4 本章小結
第三章 抗污自清潔表面凹坑狀微米結構的制備
    3.1 引言
    3.2 噴丸加工機理
    3.3 實驗準備
        3.3.1 實驗材料
        3.3.2 實驗儀器
    3.4 制備過程
        3.4.1 試件預處理
        3.4.2 噴丸沖擊
        3.4.3 氟硅烷修飾
        3.4.4 試件表征
    3.5 實驗結果與分析
        3.5.1 表面形貌分析
            3.5.1.1 彈丸種類對表面形貌的影響
            3.5.1.2 沖擊氣壓對表面形貌的影響
            3.5.1.3 彈丸粒徑對表面形貌的影響
            3.5.1.4 噴嘴直徑對表面形貌的影響
            3.5.1.5 噴丸直徑對表面形貌的影響
        3.5.2 表面接觸角分析
        3.5.3 表面黏著能分析
        3.5.4 工藝參數(shù)的優(yōu)化
    3.6 本章小結
第四章 抗污自清潔表面珊瑚狀納米結構的制備
    4.1 引言
    4.2 電化學氧化機理
    4.3 實驗準備
        4.3.1 實驗試劑
        4.3.2 實驗儀器
    4.4 制備過程
    4.5 實驗結果與分析
        4.5.1 表面形貌分析
            4.5.1.1 溶液濃度對表面形貌的影響
            4.5.1.2 氧化電壓對表面形貌的影響
            4.5.1.3 電流密度對表面形貌的影響
            4.5.1.4 氧化時間對表面形貌的影響
        4.5.2 表面接觸角分析
        4.5.3 表面黏著能分析
        4.5.4 工藝參數(shù)的優(yōu)化
    4.6 本章小結
第五章 抗污自清潔表面微納米雙重復合結構的制備
    5.1 引言
    5.2 實施方案
    5.3 制備過程
    5.4 結果與分析
        5.4.1 表面形貌分析
        5.4.2 表面接觸角分析
        5.4.3 表面粗糙度分析
        5.4.4 表面黏著能分析
        5.4.5 表面自清潔性分析
        5.4.6 表面耐蝕性分析
        5.4.7 表面化學成分分析
    5.5 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
在讀期間公開發(fā)表的論文
致謝



本文編號：3771179