【摘要】：基于自然界生物表面的微觀結(jié)構(gòu)研究發(fā)現(xiàn),生物表面展現(xiàn)各種優(yōu)異特性都和其表面微觀結(jié)構(gòu)特征有著千絲萬縷的關聯(lián),包括荷葉乳突復合結(jié)構(gòu)展現(xiàn)自清潔性、水黽腿表面剛毛層級結(jié)構(gòu)展現(xiàn)疏水不沾特性、鯊魚皮表面粗糙的V形皺褶結(jié)構(gòu)的減阻特性等。在此背景下,本文根據(jù)仿生學對蓮葉、芋葉等具有良好疏水特性的表面結(jié)構(gòu)研究發(fā)現(xiàn),微尺度的粗糙結(jié)構(gòu)是影響材料表面潤濕性能的重要因素。以相關研究理論為基礎,采用試驗方法,利用噴砂工藝和噴砂—電刷鍍耦合工藝在304不銹鋼表面制備仿生結(jié)構(gòu),并分別對兩種工藝方法作用下的界面效應進行研究。以單純的噴砂工藝和噴砂—電刷鍍耦合工藝作用于S30408不銹鋼樣品表面,構(gòu)造不規(guī)則粗糙結(jié)構(gòu)和多尺度仿生耦合乳突結(jié)構(gòu),研究各類結(jié)構(gòu)對不銹鋼表面潤濕效應影響,使材料表面由親水性能向疏水性能轉(zhuǎn)變,并分析潤濕性變化機理。借助試驗方法,研究在不同噴砂工藝參數(shù)下,304不銹鋼表面由親水性向疏水性轉(zhuǎn)變的最佳條件。對制備樣品表面的形貌、動靜態(tài)潤濕性、硬度、粗糙度、表面成分及耐腐蝕性能進行對比研究,有效改善304不銹鋼表面的疏水性、硬度、粗糙度和耐鹽酸腐蝕性。本文試驗方法和數(shù)據(jù)為金屬表面微機械加工及表面改性相關研究提供了參考。
【學位授予單位】：長春理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG174.4
【圖文】：

第一章 緒論源及意義料是人類文明發(fā)展不可或缺的重要因素，人類社會的進步同金現(xiàn)如今，種類繁多的金屬材料遍布工業(yè)、軍事、生物、醫(yī)學、類的衣、食、住、行等日常生活當中。作為金屬材料的一種（如圖 1.1），是指在大氣和一般介質(zhì)中具,它憑借著表面光澤、造型美觀、耐腐蝕、強度高、可焊接、易用于石油、化工、原子能、宇航、海洋開發(fā)、國防工業(yè)、尖端生活中，主要用來制造在各種腐蝕介質(zhì)中工作并具有較高腐蝕如化工裝置中的各種管道、閥門和泵，熱裂解設備零件，醫(yī)療量具等等[1]。從 20 世紀初，人們就開始研究不銹鋼的特殊性能的維護結(jié)構(gòu)，甚至是屋頂，都會應用不銹鋼材料[2]。

可循環(huán)提供能量源，并且安裝各項高端偵查及偵測設備，可對目標進行停留偵測，適用于行軍偵查。（圖1.2 b）[25]。圖 1.2 仿生蝙蝠機械體Fig 1.2 The mechanical device of the bionic bats還有學者基于爬行動物的結(jié)構(gòu)機理，模仿研制具有相似功能的機械體。由美國凱斯西儲大學研發(fā)制造的昆蟲機器人（圖 1.3 a），是模仿蟋蟀的各項結(jié)構(gòu)和運動機理研制成功的，它能夠在一定的范圍內(nèi)行走、甚至跳躍，并且能夠適應各種復雜地形進行爬行、轉(zhuǎn)彎和躲避障礙物等等[26]。由美國國防高級研究計劃局(DARPA)資助，加拿大麥吉爾大學、密執(zhí)安大學、加州大學伯克利分校、卡內(nèi)基梅隆大學等機構(gòu)共同研制了“RHex”系列爬行機器人（圖 1.3 b），該類型機器人擁有六條半弧形的，具有一定彈性的機械腿，可以輕松實現(xiàn)快速奔跑、靈活跳躍、騰空翻轉(zhuǎn)等運動技能[27]。2008 年，美國波士頓動力有限公司研制出了“Big Dog”仿生爬行機械體（圖 1.3 c），該機械體模仿大狗的身體結(jié)構(gòu)和運動機能，是仿生爬行類機械研究成果的代表。它具有良好的平衡性、感知能力和適應能力，不僅可以在環(huán)境條件下行走自如，而且可以上下樓梯，跳躍避開障礙物

圖 1.3 仿生爬行機器人Fig 1.3 The robot of the bionic crawl（a）仿蟋蟀爬行機器人 （b）“RHex”系列爬行機器人（c）仿大狗爬行機器人（d）仿獵豹爬行機器人能的仿生結(jié)構(gòu)也取得了很大的成就。哈爾濱工業(yè)大學的科研機構(gòu)，從 1985 年開始，先后成功研制了 HIT—人，可以達到 12 個自由度，ki幅 24cm[30]。2011 年， 5”仿人體結(jié)構(gòu)機器人（圖 1.4），該仿生結(jié)構(gòu)體具有

【參考文獻】

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本文編號：2746071