本文關(guān)鍵詞：金屬鋁表面超疏水薄膜的構(gòu)筑及減摩特性

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【摘要】：目的改善鋁基材料在干摩擦條件下的摩擦磨損性能。方法采用兩步法在鋁表面構(gòu)筑穩(wěn)定的超疏水薄膜。首先采用鹽酸溶液刻蝕金屬鋁,在其表面構(gòu)筑微納織構(gòu);然后涂覆硬脂酸,降低表面能。利用SEM、XRD、FTIR、接觸角測(cè)量儀及摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)表征鋁表面超疏水薄膜的表面形貌、化學(xué)組分、潤濕性和減摩耐磨特性。結(jié)果 SEM及XRD分析表明,刻蝕后的鋁表面呈現(xiàn)多尺度微納結(jié)構(gòu)。FTIR分析表明,脂肪酸以雙配位結(jié)構(gòu)與鋁表面發(fā)生作用。接觸角測(cè)試表明,所制備的薄膜呈現(xiàn)出良好的超疏水性能,靜態(tài)接觸角達(dá)150°,滑動(dòng)角小于10°。摩擦學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,制備的超疏水薄膜可明顯改善鋁基底的摩擦學(xué)性能,在干摩擦條件下與鋼球?qū)δr(shí),超疏水薄膜的摩擦系數(shù)保持在0.16左右,壽命超過10 000 s,而相同條件下未處理的金屬鋁摩擦系數(shù)超過0.6。結(jié)論采用鹽酸溶液刻蝕金屬鋁,然后涂覆硬脂酸,可在鋁表面構(gòu)筑復(fù)合薄膜。薄膜不僅表現(xiàn)出明顯的超疏水特性,同時(shí)具有良好的減摩耐磨性能。該方法技術(shù)簡單,價(jià)格低廉,易于批量化生產(chǎn),為改善微納條件下鋁及其合金的摩擦學(xué)性能提供了一個(gè)新的思路。
【作者單位】： 青島理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 超疏水 鋁 減摩 化學(xué)刻蝕 硬脂酸
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51375249)~~
【分類號(hào)】：TG174.4
【正文快照】： 近年來,超疏水材料以獨(dú)特的潤濕性能引起了人們的廣泛興趣,已成為材料科學(xué)中研究的熱點(diǎn)課題之一[1—5]。水無法浸潤超疏水表面,而是以液滴的形式存在,這極大地減小了水與材料表面的直接接觸,因此在金屬基體上構(gòu)筑的超疏水表面表現(xiàn)出極佳的耐腐蝕性能[6]。同時(shí),超疏水表面還具

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本文編號(hào)：562704