本文關(guān)鍵詞：鋁基超疏水表面潤(rùn)濕性能調(diào)控及應(yīng)用研究

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【摘要】：潤(rùn)濕性是衡量超疏水表面特性的重要指標(biāo),具有可控潤(rùn)濕性的超疏水表面在生物醫(yī)學(xué)分析、芯片實(shí)驗(yàn)室等領(lǐng)域有重要潛在應(yīng)用價(jià)值。本文利用電化學(xué)刻蝕和硬脂酸修飾在鋁合金基底上加工超疏水表面,并研究了主要加工參數(shù)(電流密度、刻蝕時(shí)間及電解液濃度)對(duì)所加工超疏水表面潤(rùn)濕性的影響規(guī)律。結(jié)果表明：隨著電流密度增大,接觸角呈先增大后減小的趨勢(shì)；選擇大電流密度可以縮短加工時(shí)間,提高超疏水表面的制備效率；電解液濃度對(duì)接觸角和滾動(dòng)角的影響均較小。當(dāng)電解液濃度為0.1 mol·L-1時(shí),滾動(dòng)角達(dá)到最小值7.6°,所獲得表面具有優(yōu)良的動(dòng)態(tài)超疏水特性。利用微銑削加工工藝在制備的鋁基超疏水表面加工微米級(jí)微坑及其陣列結(jié)構(gòu),所加工微坑對(duì)水滴表現(xiàn)出高粘附特性,并且當(dāng)液滴滾落微坑后,在微坑表面會(huì)附著水漬,說明銑削的微坑具有親水性。研究微坑直徑對(duì)液滴粘附性能的影響規(guī)律,結(jié)果表明,隨著微坑直徑的增加,微坑對(duì)水滴的粘附力呈線性增大趨勢(shì),可通過選擇不同的銑刀直徑在金屬基超疏水表面加工出各種尺寸的微坑結(jié)構(gòu),進(jìn)而定域控制超疏水表面的粘附性能。通過調(diào)整環(huán)境溫度控制硬脂酸修飾的鋁基超疏水表面的潤(rùn)濕性,分析了這種溫度驅(qū)動(dòng)下潤(rùn)濕性的控制機(jī)理,并討論了溫度驅(qū)動(dòng)下鋁基超疏水潤(rùn)濕性調(diào)控的可逆性。結(jié)果表明：隨著溫度的升高,樣品表面的接觸角減小、滾動(dòng)角增大；接觸角的變化在升溫與降溫交變過程中具有可逆性,而滾動(dòng)角隨著溫度交變次數(shù)的增加逐漸增大,表明溫度變化會(huì)導(dǎo)致鋁基低粘附超疏水表面逐漸向高粘附超疏水表面轉(zhuǎn)變。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG174.4

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