本文關(guān)鍵詞：不銹鋼基超疏水表面制備技術(shù)研究

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【摘要】：微機(jī)械陀螺轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性對(duì)陀螺主要性能指標(biāo)的提升起著決定性的作用,本文以304不銹鋼為研究對(duì)象,通過(guò)化學(xué)腐蝕和高溫氧化對(duì)其表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造,旨在制備具有類似荷葉表面微納二元復(fù)合結(jié)構(gòu)的不銹鋼超疏水表面,應(yīng)用于液浮式轉(zhuǎn)子陀螺減小粘滯阻力,提高陀螺轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定性。通過(guò)氫氟酸腐蝕,制備不銹鋼表面微米級(jí)粗糙結(jié)構(gòu)。采用正交實(shí)驗(yàn)的方法,研究了腐蝕溫度和時(shí)間對(duì)表面形貌的影響。結(jié)果表明,在40℃溫度下,采用40%氫氟酸腐蝕不銹鋼樣品105min,獲得的微米級(jí)粗糙結(jié)構(gòu)上分布著少量的絨毛狀納米結(jié)構(gòu),經(jīng)全氟癸基三甲氧基硅烷修飾后,獲得表面接觸角為160.9°的不銹鋼超疏水表面。在氫氟酸腐蝕基礎(chǔ)上,利用高溫氧化,在微米級(jí)表面形貌上生長(zhǎng)納米級(jí)凸起結(jié)構(gòu)。通過(guò)調(diào)整氧化溫度,研究溫度對(duì)表面生長(zhǎng)納米級(jí)結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明,在600℃溫度下,持續(xù)通入氮?dú)?氧氣為3:1的混合氣體(氮?dú)饬髁?4ml/min,氧氣流量8ml/min)氧化10h,微米級(jí)粗糙結(jié)構(gòu)上的絨毛狀納米結(jié)構(gòu)消失,生長(zhǎng)了大量、均勻、排列緊密的納米級(jí)乳突,此時(shí)不銹鋼表面微結(jié)構(gòu)與荷葉表面非常相似,經(jīng)全氟癸基三甲氧基硅烷修飾后,表面水滴接觸角達(dá)到了168.6°,較氫氟酸一步腐蝕法制備的超疏表面接觸角提高近8°。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG174.4
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本文編號(hào)：1196386