超快激光加工鋁基超疏水表面及其浸潤性控制研究
發(fā)布時間:2023-04-26 18:56
當物體表面與水的接觸角大于150°、滾動角小于5°時,這種表面叫超疏水表面。由于超疏水表面具有摩擦減阻、自清潔等特性,因此在機械、建筑、航空等領域有著廣闊的應用背景。然現(xiàn)有制備這種表面技術存在工序較復雜、設備成本高、很難應用到實際等問題,在一定范圍內(nèi)阻礙了制備超疏水表面技術的發(fā)展。金屬鋁及其合金具有很好的物理和化學特性,因此在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應用比較廣泛。用簡單經(jīng)濟的方法在鋁基印版上制備超疏水表面,對促進鋁基印版在印刷業(yè)中的發(fā)展和應用具有重大意義。本論文在3551光谷人才計劃項目“超快激光綠色制版技術”的背景下完成的,研究化學腐蝕法和超快激光刻蝕法制備鋁基超疏水表面基底,制備大面積超疏水表面。本文主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)采用不同類型酸對鋁板表面進行化學腐蝕,分析不同類型酸對鋁基印版浸潤性的影響,探討用化學腐蝕法制備大面積超疏水表面的可行性。實驗結(jié)果表明:鹽酸和磷酸對改變印版浸潤性的效果要好于硝酸,但總體而言僅用酸對印版進行腐蝕不能制備超疏水表面。(2)在不同酸堿環(huán)境、腐蝕時間條件下研究樣品滾動角變化情況,分析鋁基表面的親水疏水性。實驗結(jié)果表明:盡管表面都呈現(xiàn)出超疏水現(xiàn)象,但所得到的...
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 超快激光綠色印刷技術的意義
1.2 激光加工技術分類
1.2.1 飛秒激光加工技術
1.2.2 皮秒激光加工技術
1.2.3 納秒激光加工技術
1.3 浸潤性理論
1.3.1 接觸角理論
1.3.2 Cassie-baxter模式和Wenzel模式的關系
1.3.3 滯后角
1.3.4 滾動角
1.4 刻蝕法制備超疏水功能微結(jié)構表面研究現(xiàn)狀
1.4.1 化學腐蝕
1.4.2 激光刻蝕
1.5 本課題的研究目的和主要研究內(nèi)容
1.5.1 本課題的研究目的
1.5.2 本課題的主要研究內(nèi)容
第2章 化學腐蝕
2.1 引言
2.2 酸環(huán)境下印版侵蝕狀態(tài)影響分析
2.2.1 實驗材料與設備
2.2.2 酸環(huán)境下侵蝕實驗過程
2.2.3 結(jié)果與討論
2.3 酸、堿復合環(huán)境下印版表面侵蝕與分析
2.3.1 實驗材料與設備
2.3.2 實驗步驟
2.3.3 酸、堿環(huán)境下印版表面侵蝕實驗結(jié)果與分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 超疏水印版的激光制備方法與研究
3.1 引言
3.2 納秒激光加工金屬材料的損傷域值理論
3.2.1 損傷域值計算的方法
3.2.2 損傷閥值的計算原理
3.2.3 損傷域值的實驗系統(tǒng)及激光束腰半徑的計算
3.3 激光刻蝕結(jié)合化學浸泡制備超疏水印版研究
3.3.1 實驗材料與設備
3.3.2 實驗過程
3.3.3 實驗結(jié)果與討論
3.4 適合制備超疏水表面激光加工方法的研究
3.4.1 實驗材料與設備
3.4.2 激光刻蝕實驗過程
3.4.3 實驗結(jié)果及分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 結(jié)論與展望
4.1 結(jié)論
4.2 創(chuàng)新點
4.3 展望
參考文獻
致謝
本文編號:3802032
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 超快激光綠色印刷技術的意義
1.2 激光加工技術分類
1.2.1 飛秒激光加工技術
1.2.2 皮秒激光加工技術
1.2.3 納秒激光加工技術
1.3 浸潤性理論
1.3.1 接觸角理論
1.3.2 Cassie-baxter模式和Wenzel模式的關系
1.3.3 滯后角
1.3.4 滾動角
1.4 刻蝕法制備超疏水功能微結(jié)構表面研究現(xiàn)狀
1.4.1 化學腐蝕
1.4.2 激光刻蝕
1.5 本課題的研究目的和主要研究內(nèi)容
1.5.1 本課題的研究目的
1.5.2 本課題的主要研究內(nèi)容
第2章 化學腐蝕
2.1 引言
2.2 酸環(huán)境下印版侵蝕狀態(tài)影響分析
2.2.1 實驗材料與設備
2.2.2 酸環(huán)境下侵蝕實驗過程
2.2.3 結(jié)果與討論
2.3 酸、堿復合環(huán)境下印版表面侵蝕與分析
2.3.1 實驗材料與設備
2.3.2 實驗步驟
2.3.3 酸、堿環(huán)境下印版表面侵蝕實驗結(jié)果與分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 超疏水印版的激光制備方法與研究
3.1 引言
3.2 納秒激光加工金屬材料的損傷域值理論
3.2.1 損傷域值計算的方法
3.2.2 損傷閥值的計算原理
3.2.3 損傷域值的實驗系統(tǒng)及激光束腰半徑的計算
3.3 激光刻蝕結(jié)合化學浸泡制備超疏水印版研究
3.3.1 實驗材料與設備
3.3.2 實驗過程
3.3.3 實驗結(jié)果與討論
3.4 適合制備超疏水表面激光加工方法的研究
3.4.1 實驗材料與設備
3.4.2 激光刻蝕實驗過程
3.4.3 實驗結(jié)果及分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 結(jié)論與展望
4.1 結(jié)論
4.2 創(chuàng)新點
4.3 展望
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