本文關(guān)鍵詞：鋁基梯度和圖案油潤濕性表面的制備

  更多相關(guān)文章： 等離子體射流 金屬 油潤濕性 梯度化 圖案化

【摘要】：潤濕性是固體表面的一種重要特征,實現(xiàn)表面潤濕性的控制具有重要的研究價值。作為潤濕性控制的兩個主要方面,梯度化和圖案化的潤濕性表面在微流體系統(tǒng)、生物科學(xué)和制藥行業(yè)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。針對現(xiàn)有實現(xiàn)梯度化和圖案化潤濕性表面方法中所存在的制備過程復(fù)雜、成本較高、對油性溶液無效和所處理的材料種類有限等問題,論文提出用大氣壓冷等離子體射流技術(shù)實現(xiàn)金屬基表面油潤濕性的改性,并簡單、高效制備出梯度化和圖案化的油潤濕性表面。研究大氣壓冷等離子體射流的產(chǎn)生以及參數(shù)控制方法,獲得適合金屬材料表面浸潤性調(diào)控的大氣壓冷等離子體射流。分析冷等離子體射流與超疏油表面的作用機(jī)制和反應(yīng)機(jī)理,探究其誘發(fā)表面潤濕性改變的實質(zhì)因素：通過掃描電子顯微鏡觀測等離子體射流處理前后的表面形貌發(fā)現(xiàn),等離子體處理不會引起表面形貌的顯著變化；通過傅里葉紅外光譜儀和能量色散X射線光譜儀測定射流處理前后表面化學(xué)成分的變化,發(fā)現(xiàn)射流中的活性物質(zhì)與表面的疏液基團(tuán)發(fā)生作用而生成親液基團(tuán),從而導(dǎo)致表面潤濕性的變化。通過控制等離子體射流處理參數(shù),利用分時分區(qū)處理和噴嘴移動的方法,在鋁金屬基體上制備出梯度化的油潤濕性表面。分析處理時間對超疏油表面潤濕性的影響規(guī)律,發(fā)現(xiàn)在一定范圍內(nèi),隨著處理時間的延長,表面的疏液性逐漸減弱直至變?yōu)槌H液表面。同時探究了液滴在此梯度化表面的潤濕狀態(tài)。利用大氣壓等離子體射流,借助于掩膜技術(shù),在鋁基超疏油表面制備出多種超親油圖案,使得同一表面同時呈現(xiàn)出截然不同的極端潤濕性。研究了液滴在超親油溝道內(nèi)的運動情況,發(fā)現(xiàn)超疏油表面的超親油溝道對水滴和油滴均具有較強(qiáng)的定向運輸能力。
【關(guān)鍵詞】：等離子體射流 金屬 油潤濕性 梯度化 圖案化
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG178
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 選題背景和研究意義8-9
• 1.2 梯度和圖案潤濕性表面的研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 梯度潤濕性表面的制備方法9-10
• 1.2.2 圖案潤濕性表面的制備方法10-11
• 1.2.3 等離子體改變表面潤濕性現(xiàn)有研究基礎(chǔ)11-12
• 1.2.4 現(xiàn)有制備方法的局限性12-13
• 1.3 研究目標(biāo)和主要內(nèi)容13-14
• 2 相關(guān)理論14-27
• 2.1 超疏油表面制備相關(guān)理論14-22
• 2.1.1 表面潤濕性理論14-18
• 2.1.2 凹角結(jié)構(gòu)的構(gòu)建18-21
• 2.1.3 低表面能處理21-22
• 2.2 等離子體相關(guān)理論22-25
• 2.2.1 等離子體簡介22-23
• 2.2.2 大氣壓冷等離子體改性23
• 2.2.3 大氣壓冷等離子體射流的產(chǎn)生23-25
• 2.3 小結(jié)25-27
• 3 鋁基梯度油潤濕性表面的制備27-38
• 3.1 試驗部分27-31
• 3.1.1 試驗材料與裝置27-28
• 3.1.2 超疏油表面制備28-29
• 3.1.3 大氣壓冷等離子體制備梯度潤濕性表面29-30
• 3.1.4 梯度潤濕性表面的表征30-31
• 3.2 結(jié)果與討論31-37
• 3.2.1 表面潤濕性改性機(jī)理分析31-33
• 3.2.2 處理時間對潤濕性的影響33-37
• 3.3 小結(jié)37-38
• 4 鋁基圖案油潤濕性表面的制備38-50
• 4.1 試驗部分38-40
• 4.1.1 超疏油表面制備38-39
• 4.1.2 大氣壓冷等離子體制備圖案潤濕性表面39-40
• 4.1.3 圖案潤濕性表面的表征40
• 4.2 結(jié)果與討論40-49
• 4.2.1 圖案潤濕性表面40-42
• 4.2.2 圖案潤濕性表面時效性分析42-44
• 4.2.3 微溝道圖案的定向運輸44-49
• 4.3 小結(jié)49-50
• 結(jié)論50-52
• 參考文獻(xiàn)52-56
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況56-57
• 致謝57-58

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