“物競天擇,適者生存”。在億萬年的進化過程中,為滿足自身生存和發(fā)展的需要,一些生物體表進化出了獨特的潤濕性。近年來,具有特殊潤濕性的仿生材料逐漸成為研究的熱點之一,許多突破性科研成果推動了該領域的快速發(fā)展。然而,隨著研究的深入,人們已經不滿足于簡單的模仿自然,具有能夠響應外部刺激改變表面潤濕性的智能仿生材料因其獨有的優(yōu)勢正在受到越來越多的關注。迄今為止,可逆調控潤濕性在高分子材料領域已經獲得了廣泛的研究并取得了可喜的進展。作為在工程實際中所廣泛應用的材料之一,金屬材料表面可控潤濕性的研究相對較少,這在一定程度上限制了智能可控潤濕材料的發(fā)展。而且,由于存在成本高、制備方法復雜、穩(wěn)定性和耐久性較差等問題,金屬基仿生智能表面的廣泛應用受到限制�；谏鲜龇治�,結合智能響應潤濕性表面的研究趨勢,通過借鑒自然界中具有特殊潤濕性的典型生物的體表結構,本文設計和制備了一系列具有智能響應潤濕性的仿生金屬表面,通過浸漬涂布、聚電解質沉積、激光加工和化學修飾等方法,在鈦、銅等較為穩(wěn)定的金屬上制備具有可逆調控潤濕性的智能表面,分析歸納了其潤濕性可逆調控的內在機制,測試了表面的穩(wěn)定性及耐久性,并將所制備的智能仿...

【文章頁數(shù)】：132 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題意義
    1.2 自然界中具有特殊潤濕性的表面
        1.2.1 蓮葉形貌及其潤濕性分析
        1.2.2 玫瑰花瓣形貌及其潤濕性分析
        1.2.3 水稻/蘆葦葉形貌及其潤濕性分析
    1.3 可逆調控潤濕性的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 結構變化調控潤濕性
        1.3.2 成分變化調控潤濕性
        1.3.3 其他調控潤濕性的手段
    1.4 本論文主要研究內容
第2章 光響應潤濕性表面的制備及油水分離研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗材料
        2.2.2 紫外光響應可切換潤濕性表面的制備
        2.2.3 測試及表征
    2.3 表面形貌和化學成分
    2.4 潤濕性的可逆調控及機制分析
    2.5 化學穩(wěn)定性
    2.6 按需可控的油水分離
    2.7 防油污性能
    2.8 本章小結
第3章 離子響應潤濕性表面的制備及功能機理
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗材料
        3.2.2 離子響應可切換潤濕性表面的制備
        3.2.3 測試及表征
    3.3 表面形貌及初始潤濕性
    3.4 潤濕性的可逆調控及其機制分析
    3.5 仿生表面的物理及化學穩(wěn)定性
    3.6 超疏水高粘附機制分析
    3.7 液滴轉移及儲存
    3.8 本章小結
第4章 接觸角和粘附力可控的仿生表面的制備及耐蝕性研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗材料
        4.2.2 pH響應可切換潤濕性表面的制備
        4.2.3 測試及表征
    4.3 表面形貌及成分分析
    4.4 接觸角的可逆調控
    4.5 粘附力的可逆調控
    4.6 液滴的轉移和儲存
    4.7 耐腐蝕性及機制分析
    4.8 本章小結
第5章 pH響應潤濕性的雙重仿生表面的制備及機制分析
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗材料
        5.2.2 各向異性/各項同性可控潤濕性表面的制備
        5.2.3 測試及表征
    5.3 荷葉、蘆葦葉的形貌及潤濕性分析
    5.4 仿生表面的形貌及潤濕性
    5.5 各向異性/同性及可逆調控潤濕性的機制分析
    5.6 液滴或流體的操縱平臺
    5.7 本章小結
第6章 結論與展望
    6.1 本文結論
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 研究展望
參考文獻
作者簡介及科研成果
致謝



本文編號：3761116