金属柱阵列超浸润界面材料的制备及其性能研究
发布时间：2020-12-18 21:44
本文采用碱性电镀铜法,借助微米孔径和纳米孔径聚碳酸酯（PC）膜叠加为模板、三角阵列排布光刻胶模板与纳米孔径PC膜叠加为模板,分别制备了无序微/纳米复合结构和有序型微/纳米复合结构铜柱阵列。并在无序微/纳米复合铜柱阵列基础上利用酸刻蚀法制备了类似于“苦瓜”状微/纳米复合铜柱阵列结构。对所制备结构表面进行低表面能修饰并进行超疏水、超疏油、耐腐蚀、自清洁和机械性能等性能测试。以0.4μm和10μm径迹刻蚀PC膜双层叠加为模板,通过循环伏安（CV）电化学沉积法“自下而上”制备了具有不同高度纳米结构的微/纳米复合铜柱阵列结构。经过1%wt硬脂酸乙醇溶液改性获得低表面能超疏水表面,通过SEM、XRD、XPS、FTIR、EDS对表面结构和组成进行表征,采用接触角测定、电化学极化曲线和磨损试验考察表面润湿性能和机械性能。研究结果表明:随着电镀时间的增加,沉积的铜溢出下层微米孔径PC模板,首先形成T型结构,受T型结构表面电流分布和尖端效应的影响,进而形成蘑菇状微/纳米复合结构。该微/纳米结构分为三层,底层为微米柱,中间层为薄的平台,上层为纳米柱。当电镀循环周期数为14即CV-14,低表面能改性时间为2 ...
【文章来源】：华侨大学福建省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
表观接触角示意图(a)亲水表面(b)疏水表面(c)超疏水表面
华侨大学硕士学位论文2cos(1)γSG表示固体表面自由能γSL表示固体-液体表面自由能γLG表示液体表面自由能θ表示表观接触角图1.2固-气-液界面张力示意图Fig.1.2Schematicofsolid-gas-liquidinterfacialtension1.1.3接触角滞后(CHA)仅仅用接触角不能完全描述材料表面的浸润行为。还需引入接触角滞后这一概念。液滴在材料表面静止，呈现接触角θ。在给定的固液边界上，添加少量液体使液滴体积增大，接触角θ增大，存在最大值θA定义为前进角；相反，减少液滴体积接触角θ会随之减小，存在最小值θR定义为后退角[16]。如图1.3所示θA和θR之间的差值就被定义为接触角滞后。当CA量化了液体和固体表面之间的亲和力时，CAH量化了固体表面液体的流动性。图1.3接触角滞后示意图(a)减小液滴体积(b)增加液滴体积Fig.1.3Schematicofcontactanglehysteresis(a)decreasedropletvolume(b)increasedropletvolume
华侨大学硕士学位论文2cos(1)γSG表示固体表面自由能γSL表示固体-液体表面自由能γLG表示液体表面自由能θ表示表观接触角图1.2固-气-液界面张力示意图Fig.1.2Schematicofsolid-gas-liquidinterfacialtension1.1.3接触角滞后(CHA)仅仅用接触角不能完全描述材料表面的浸润行为。还需引入接触角滞后这一概念。液滴在材料表面静止，呈现接触角θ。在给定的固液边界上，添加少量液体使液滴体积增大，接触角θ增大，存在最大值θA定义为前进角；相反，减少液滴体积接触角θ会随之减小，存在最小值θR定义为后退角[16]。如图1.3所示θA和θR之间的差值就被定义为接触角滞后。当CA量化了液体和固体表面之间的亲和力时，CAH量化了固体表面液体的流动性。图1.3接触角滞后示意图(a)减小液滴体积(b)增加液滴体积Fig.1.3Schematicofcontactanglehysteresis(a)decreasedropletvolume(b)increasedropletvolume
【参考文献】：
期刊论文
[1]自愈性超疏水材料研究进展[J]. 胡登峰,于庆杰. 现代化工. 2019(09)
[2]仿生多尺度超浸润界面材料[J]. 王鹏伟,刘明杰,江雷. 物理学报. 2016(18)
本文编号：2924656
【文章来源】：华侨大学福建省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
表观接触角示意图(a)亲水表面(b)疏水表面(c)超疏水表面
华侨大学硕士学位论文2cos(1)γSG表示固体表面自由能γSL表示固体-液体表面自由能γLG表示液体表面自由能θ表示表观接触角图1.2固-气-液界面张力示意图Fig.1.2Schematicofsolid-gas-liquidinterfacialtension1.1.3接触角滞后(CHA)仅仅用接触角不能完全描述材料表面的浸润行为。还需引入接触角滞后这一概念。液滴在材料表面静止，呈现接触角θ。在给定的固液边界上，添加少量液体使液滴体积增大，接触角θ增大，存在最大值θA定义为前进角；相反，减少液滴体积接触角θ会随之减小，存在最小值θR定义为后退角[16]。如图1.3所示θA和θR之间的差值就被定义为接触角滞后。当CA量化了液体和固体表面之间的亲和力时，CAH量化了固体表面液体的流动性。图1.3接触角滞后示意图(a)减小液滴体积(b)增加液滴体积Fig.1.3Schematicofcontactanglehysteresis(a)decreasedropletvolume(b)increasedropletvolume
华侨大学硕士学位论文2cos(1)γSG表示固体表面自由能γSL表示固体-液体表面自由能γLG表示液体表面自由能θ表示表观接触角图1.2固-气-液界面张力示意图Fig.1.2Schematicofsolid-gas-liquidinterfacialtension1.1.3接触角滞后(CHA)仅仅用接触角不能完全描述材料表面的浸润行为。还需引入接触角滞后这一概念。液滴在材料表面静止，呈现接触角θ。在给定的固液边界上，添加少量液体使液滴体积增大，接触角θ增大，存在最大值θA定义为前进角；相反，减少液滴体积接触角θ会随之减小，存在最小值θR定义为后退角[16]。如图1.3所示θA和θR之间的差值就被定义为接触角滞后。当CA量化了液体和固体表面之间的亲和力时，CAH量化了固体表面液体的流动性。图1.3接触角滞后示意图(a)减小液滴体积(b)增加液滴体积Fig.1.3Schematicofcontactanglehysteresis(a)decreasedropletvolume(b)increasedropletvolume
【参考文献】：
期刊论文
[1]自愈性超疏水材料研究进展[J]. 胡登峰,于庆杰. 现代化工. 2019(09)
[2]仿生多尺度超浸润界面材料[J]. 王鹏伟,刘明杰,江雷. 物理学报. 2016(18)
本文编号：2924656
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