液滴與固體表面的相互作用是一種常見的現(xiàn)象,以自然界生物表面納米結(jié)構(gòu)為靈感,設(shè)計(jì)具有高效冷凝微液滴自移除（CMDSP）功能的超疏水表面具有重要的意義。本學(xué)位論文參照蟬翼表面納米柱結(jié)構(gòu),以陽極氧化鋁（AAO）作為模板,通過注射壓縮技術(shù)（ICM）成型聚丙烯（PP）復(fù)制物并表征其表面的CMDSP行為和水滴撞擊行為,從靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩方面探究了復(fù)制物表面的防凍粘特性。以AAO-500^#作為模具模板,通過ICM技術(shù)成型具有高效快速CMDSP功能的PP-500^#復(fù)制物。該復(fù)制物表面較好地復(fù)制了AAO模板的納米孔結(jié)構(gòu),有較小的潤濕狀態(tài)能量比（E^*≈0.43）和較低的固-液接觸面積分?jǐn)?shù)（φ_s≈0.025）。可以在復(fù)制物表面觀察到明顯的液滴跳躍和液滴掃掠行為,在表面上的冷凝微液滴直徑大多數(shù)在20μm以下,液滴直徑約為15μm時(shí)能夠較容易發(fā)生自移除行為。通過分析液滴跳躍過程中的能量變化,推導(dǎo)出計(jì)算兩個(gè)液滴合并產(chǎn)生彈跳速度的公式。冷凝測試開始不久（18 s）可以觀察到幾個(gè)液滴合并觸發(fā)的掃掠行為,之后掃掠的距離會(huì)越來越長（>... 

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 冷凝液滴自移除行為研究
        1.1.1 自然界生物表面液滴自移除現(xiàn)象
        1.1.2 人工制備冷凝液滴自移除功能表面
        1.1.3 CMDSP表面的相關(guān)應(yīng)用
    1.2 水滴撞擊穩(wěn)定性
    1.3 尚存在的問題與不足
第二章 研究內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和測試儀器
    2.1 論文研究內(nèi)容及意義
        2.1.1 研究內(nèi)容
        2.1.2 研究意義
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和原料
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)原料
    2.3 測試儀器
第三章 納米結(jié)構(gòu)聚丙烯表面的冷凝微液滴自移除行為
    3.1 冷凝微液滴自移除表面的結(jié)構(gòu)選擇及AAO模板選用
        3.1.1 PP高效冷凝微液滴自移除表面的結(jié)構(gòu)選擇
        3.1.2 AAO模板的選用
        3.1.3 AAO模板
    3.2 樣品的制備與表征
        3.2.1 AAO模板的修飾及潤濕性能
        3.2.2 PP復(fù)制物的制備
        3.2.3 性能表征
    3.3 PP復(fù)制物表面的結(jié)構(gòu)和冷凝微液滴自移除行為
        3.3.1 表面結(jié)構(gòu)和潤濕性能
        3.3.2 冷凝微液滴自移除行為分析
    3.4 冷凝微液滴自移除現(xiàn)象機(jī)理分析
    3.5 納米柱高度對PP復(fù)制物表面冷凝微液滴自移除性能的影響
        3.5.1 PP復(fù)制物表面結(jié)構(gòu)
        3.5.2 靜態(tài)潤濕性能
        3.5.3 冷凝現(xiàn)象
    3.6 本章小結(jié)
第四章 納米結(jié)構(gòu)聚丙烯表面的撞擊水滴動(dòng)態(tài)行為
    4.1 水滴撞擊測試
    4.2 不同We數(shù)下水滴撞擊行為
        4.2.1 水滴撞擊行為
        4.2.2 水滴撞擊分析
        4.2.3 撞擊水滴形態(tài)分析
    4.3 高We數(shù)下的水滴撞擊
    4.4 傾斜表面的水滴撞擊行為
        4.4.1 水滴撞擊行為
        4.4.2 水滴撞擊分析
    4.5 納米柱高度對水滴撞擊行為影響
        4.5.1 水滴撞擊測試
        4.5.2 水滴撞擊分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 納米結(jié)構(gòu)聚丙烯表面的防凍粘特性
    5.1 靜態(tài)防凍粘特性
        5.1.1 結(jié)冰時(shí)間
        5.1.2 冰黏附強(qiáng)度
        5.1.3 機(jī)理分析
    5.2 動(dòng)態(tài)防凍粘特性
        5.2.1 低溫下PP復(fù)制物表面的潤濕行為
        5.2.2 低溫下水滴撞擊行為
        5.2.3 低溫表面的接觸時(shí)間
        5.2.4 低溫表面的水滴形態(tài)分析
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    主要結(jié)論
    創(chuàng)新性成果
    研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號：3663906