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(shì)。而鋁和鋁合金由于比重小、比強(qiáng)度高,具有良好的成形性能、力學(xué)性能、物理性能以及工藝性能,被廣泛應(yīng)用于航空航天、交通運(yùn)輸、海洋船舶等領(lǐng)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(guān)注于鋁合金表面的耐磨性、耐蝕性等使用性能,而忽視了對(duì)表面抗污自清潔性能的要求。近年來,隨著對(duì)仿生工程學(xué)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(dòng)物體表的某些部位呈多尺度微觀結(jié)構(gòu),這種特定結(jié)構(gòu)減小了液體與動(dòng)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(yīng)”的原理極其相似。這種“荷葉效應(yīng)”實(shí)質(zhì)上是表面形態(tài)、結(jié)構(gòu)與材料的耦合,即表面蠟質(zhì)材料和微觀粗糙結(jié)構(gòu)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(xué)氧化技術(shù)制備鋁合金抗污耐蝕自清潔表面,對(duì)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(yīng)用具有重要意義。具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)本文首先對(duì)抗污自清潔表面的相關(guān)理論和模型進(jìn)行研究,并選用Cassie模型...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 激光刻蝕法
        1.3.2 化學(xué)刻蝕法
        1.3.3 氧化處理法
        1.3.4 化學(xué)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?jī)?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(jié)構(gòu)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(jié)
第三章 抗污自清潔表面凹坑狀微米結(jié)構(gòu)的制備
    3.1 引言
    3.2 噴丸加工機(jī)理
    3.3 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)材料
        3.3.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    3.4 制備過程
        3.4.1 試件預(yù)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(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        3.5.1 表面形貌分析
            3.5.1.1 彈丸種類對(duì)表面形貌的影響
            3.5.1.2 沖擊氣壓對(duì)表面形貌的影響
            3.5.1.3 彈丸粒徑對(duì)表面形貌的影響
            3.5.1.4 噴嘴直徑對(duì)表面形貌的影響
            3.5.1.5 噴丸直徑對(duì)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(jié)
第四章 抗污自清潔表面珊瑚狀納米結(jié)構(gòu)的制備
    4.1 引言
    4.2 電化學(xué)氧化機(jī)理
    4.3 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
        4.3.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        4.3.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    4.4 制備過程
    4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        4.5.1 表面形貌分析
            4.5.1.1 溶液濃度對(duì)表面形貌的影響
            4.5.1.2 氧化電壓對(duì)表面形貌的影響
            4.5.1.3 電流密度對(duì)表面形貌的影響
            4.5.1.4 氧化時(shí)間對(duì)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(jié)
第五章 抗污自清潔表面微納米雙重復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備
    5.1 引言
    5.2 實(shí)施方案
    5.3 制備過程
    5.4 結(jié)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(xué)成分分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
在讀期間公開發(fā)表的論文
致謝



本文編號(hào)：3771179