超疏水表面在自然界中廣泛存在,水滴在其上的不潤濕特性使表面具備了一些特殊功能,如防腐蝕、自清潔、防霧、抗結(jié)冰等,因此,在工程領域有著良好的應用前景。超疏水表面制備的關鍵是表面微納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)造。現(xiàn)有的制備方法受制于成本、精確度等問題,限制了超疏水表面在金屬材料方面的應用。本課題采用擴散連接的方法,利用其可以精確調(diào)控微米尺度的特性,通過化學腐蝕、納米結(jié)構(gòu)制備和修飾劑修飾,成功地制備了具有功能性的超疏水表面。采用銅箔和鈦箔間隔堆疊,在連接溫度為800℃,保溫時間為5min的條件下進行擴散連接,采用濃度為3.76mol/L的FeCl₃溶液在50℃條件下進行腐蝕,腐蝕后試件的溝槽底部平整,溝槽深度可控。通過控制不同的腐蝕時間來構(gòu)造出具有不同溝槽間距和深寬比的粗糙表面。對于腐蝕后的試樣,使用0.01mol/L的正十二硫醇乙醇溶液修飾24h后,接觸角的測量結(jié)果表明,使用60μm銅箔和10μm鈦箔擴散連接、經(jīng)腐蝕后所得深寬比為1的試樣表面疏水性能最佳;使用1mol/L的NaOH溶液作為電解液,試件置于陽極,Pt作為陰極,在電流參數(shù)為3.54A/cm²,氧化時...

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1荷葉表面微觀結(jié)構(gòu)圖

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文自然界中的超疏水表面荷葉是最早被觀察的超疏水表面，荷葉的詳細掃描電子顯微鏡（SE1-1）表明它們的表面由微米級和納米級分層結(jié)構(gòu)組成，即在上面的米結(jié)構(gòu)（約120nm）微孔。這些特殊的雙尺度表面結(jié)構(gòu)和疏水性表皮被認為是超疏水性的原因，即高水靜態(tài)接觸角....

圖1-2水蠅圖片及腳部微觀SEM圖

葉片表面上也觀察到類似的超疏水性質(zhì)。圖1-1荷葉表面微觀結(jié)構(gòu)圖[2]物的葉子，許多昆蟲[1]，如水蠅，蝴蝶和蟬，也表現(xiàn)出超）的顯著之處在于它們的腿與水不潤濕，這使它們能夠毫。單腿的最大支撐力為152dyn（1dyn=1×10-5N），約為描電子顯微鏡成像顯示，腿部由許多針....

圖1-3蟬及蟬翼表面微觀形貌SEM圖

圖1-3蟬及蟬翼表面微觀形貌SEM圖[22]疏水理論著物理化學的發(fā)展，對于超疏水現(xiàn)象，科學家的研究提出了很多解釋，這大大推動了仿生超疏水研究的發(fā)展。主要的超疏水理論Wenzel理論，Cassie-Baxter理論和接觸線理論。楊氏方程一滴水停留在表面上時，在液滴邊緣處....

圖1-4楊氏方程示意圖

圖1-3蟬及蟬翼表面微觀形貌SEM圖[22]水理論理化學的發(fā)展，對于超疏水現(xiàn)象，科學家的研究提出了，這大大推動了仿生超疏水研究的發(fā)展。主要的超疏水zel理論，Cassie-Baxter理論和接觸線理論。方程水停留在表面上時，在液滴邊緣處測量接觸角。它可以氣界面的切線角....

本文編號：3927958