本文選題：超疏水 + 化學(xué)蝕刻��； 參考：《國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)冷器擁有極強(qiáng)的連續(xù)制冷能力,其在極短的時(shí)間內(nèi)能使氣流的溫度從1600℃下降至零下50℃,氣體溫度的下降能使發(fā)動(dòng)機(jī)的氣體壓縮比更高,從而使噴氣式的發(fā)動(dòng)機(jī)速度翻倍。當(dāng)氣流的溫度下降至零下時(shí),換熱管道的表面會(huì)出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象,因?yàn)楸臒釋?dǎo)效率非常低,就會(huì)導(dǎo)致機(jī)體表面的傳熱效率大幅度降低,因此預(yù)冷器的換熱管道表面需進(jìn)行防結(jié)冰處理。而超疏水材料具備防結(jié)冰材料應(yīng)有的防結(jié)冰性和疏冰性,有較強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。本文以具有優(yōu)秀導(dǎo)熱性能的金屬銅作為基材,通過(guò)化學(xué)蝕刻的方法對(duì)其表面進(jìn)行腐蝕,獲得了碎片狀粗糙結(jié)構(gòu)和花瓣?duì)钔黄鸾M成的二級(jí)結(jié)構(gòu)。通過(guò)控制蝕刻時(shí)間得到了擁有不同粗糙度的表面結(jié)構(gòu)。蝕刻后的銅片由親水表面轉(zhuǎn)變?yōu)槌H水表面,符合Wenzel理論。在蝕刻后的銅片表面噴涂了超疏水涂料,獲得的涂層完全覆蓋了蝕刻得到的粗糙結(jié)構(gòu),且涂層表面并不致密,存在大量的孔洞。使用二值法對(duì)涂層表面孔洞密度進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)原銅片的蝕刻時(shí)間越長(zhǎng),孔洞的密度越大。修飾后的蝕刻銅片由超親水表面轉(zhuǎn)變?yōu)槌杷砻?最大接觸角為151°。由于超疏水涂料的粘度大,得到的涂層較厚,掩蓋了蝕刻得到的表面結(jié)構(gòu),于是采用小分子氟硅烷作為表面修飾劑進(jìn)行修飾,氟硅烷涂層比較致密,蝕刻銅片表面的碎片狀顯微組織基本得以保留,但由于涂層的粘結(jié)作用,碎片之間會(huì)出現(xiàn)合并現(xiàn)象,特別是原來(lái)花瓣?duì)钔黄?其花瓣間的空隙幾乎被完全填充。采用氟硅烷修飾后的蝕刻銅片同樣由超親水表面轉(zhuǎn)變?yōu)槌杷砻?最大接觸角為159°。化學(xué)蝕刻法制備的超疏水材料表面無(wú)序,無(wú)法獲得表面粗糙因子等形貌參數(shù),于是以微納加工性好的硅作為基材,使用激光刻蝕技術(shù)可控地制備了六面體陣列,并使用黑硅加工技術(shù)制備了納米級(jí)的柱狀結(jié)構(gòu)。通過(guò)顯微測(cè)量獲得了表面微結(jié)構(gòu)的實(shí)際參數(shù),代入Wenzel模型和Cassie模型得到理論接觸角,并與實(shí)際接觸角對(duì)比分析,研究了表面微結(jié)構(gòu)對(duì)超疏水性能的影響。并且初步搭建了冷表面結(jié)冰測(cè)試裝置,摸索了研究接觸角對(duì)防結(jié)冰性能影響的方法。
[Abstract]:The aircraft engine precooler has a very strong continuous refrigeration capability, and in a very short period of time, it can make the air flow temperature drop from 1600 鈩，

本文編號(hào)：2073267