基于飞秒激光加工金属钛的功能性研究
发布时间：2021-07-24 18:08
飞秒激光仿生微纳加工一直是材料领域较为热门的研究方向,基于飞秒激光自身所具有的极短脉冲、高峰值功率和加工无热影响区等优点,从而广泛取代工艺相对复杂的物理化学方法。本论文将先进的超快飞秒激光微纳加工技术作为加工手段,选取金属钛材料作为加工对象,通过反复实验确定最佳的加工参数,如飞秒激光单脉冲能量、激光扫描速率和扫描间距等,制备出具有特定功能的复杂微纳米结构,包括具有润湿性可调谐功能的三维鹅卵石状TiO2结构和具有油油分离功能的超薄微孔钛箔结构。全文主要包括以下两大部分的研究内容:（1）利用飞秒激光一步式诱导方法在金属钛片上制备了三维鹅卵石状锐钛矿型TiO2表面,该三级结构由高度约为1525μm,底端直径约为2035μm的柱状结构、460 nm的条纹结构和10500 nm的纳米颗粒结构共同组成。基于TiO2的光催化性,在高温加热和紫外光照两种条件下致使表面Ti—O键和Ti—OH键发生改变,从而实现较为快速地水/油可调谐润湿性。此外,我们还...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
自然界中常见的微纳米功能表面（a）荷叶表面；（b）蝴蝶翅膀；（c）沙漠甲壳虫；（d）水黾Fig.1.1Thefunctionalsurfaceofmicronanoscalecommonlyfoundinnature(a)
合肥工业大学硕士学位论文并构建了具有特殊润湿性的功能表面，包括超疏水表面和超文中主要开展以下两个方面的研究：（1）研究具有超疏水与可逆润湿性表面；（2）基于特殊润湿性构建具有油油分离的简单介绍润湿性的相关概念以及国内外相关研究现状，以便作。相关概念角1.2 所示，当液体接触到固体表面时，首先从固/液/气三相交与固/液接触线所形成的夹角 θ 即为液体接触角。接触角可以体表面之间的亲疏程度的指标。
Wenzel 首次在润湿现象中引入了表面粗糙度粗糙度，可表示为：r 固体实际表面积 投影面积 数，由于实际表面积始终大于投影面积，因此 r>1，的表面。当 r 越来越大时，代表实际的表面积随之能[32]。可表示为：cosθ2r(γp γq)γk cosθ1 接触角（光滑表面），θ2 为表观接触角（粗糙表面）别表示固态/气态、固态/液态和气体/液态分界面的表Wenzel 方程表明当液体接触到固体粗糙表面时，液气体，主要描述表观接触角 θ2 与本征接触角 θ1 之该理论模型却不适用。
【参考文献】：
期刊论文
[1]类蝴蝶翅膀表面微纳结构的制备及其疏水性[J]. 张洪敏,汪涛,鱼银虎,张度宝,潘剑锋. 中国表面工程. 2014(05)
[2]仿生水下超疏油表面[J]. 薛众鑫,江雷. 高分子学报. 2012(10)
[3]蝴蝶翅膀表面超微结构与浸润性机理分析[J]. 徐琳,丁建宁,李伯全,程广贵,坎标. 江苏大学学报(自然科学版). 2009(04)
[4]Hydrophobicity mechanism of non-smooth pattern on surface of butterfly wing[J]. FANG Yan1,2,SUN Gang3,WANG TongQing4,CONG Qian1 & REN LuQuan1 1 Key Laboratory for Terrain Machine Bionics Engineering of Ministry of Education, Jilin University, Changchun 130025, China; 2 School of Life Science, Changchun Teachers College, Changchun 130032, China; 3 School of Life Science, Northeast Normal University, Changchun 130024, China; 4 The State Key Laboratory of Tribology, Tsinghua University, Beijing 100084, China. Chinese Science Bulletin. 2007(05)
[5]沙漠甲虫背部凝水分析[J]. 张欣茹,姜泽毅,柳翠翠,杨怡菲,张欣欣. 应用基础与工程科学学报. 2006(02)
[6]沙漠甲虫Stenocara与空气取水[J]. 张欣茹,姜泽毅,张欣欣,柳翠翠,杨怡菲. 科技导报. 2006(02)
[7]从自然到仿生的超疏水纳米界面材料[J]. 江雷. 科技导报. 2005(02)
[8]基于啁啾放大的飞秒太瓦量级Ti∶Al2O3激光器新进展[J]. 曹东茂,任兆玉,杨志勇,侯洵. 激光技术. 2000(03)
硕士论文
[1]超亲水—水下超疏油膜材料的制备及其在油水分离上的研究[D]. 石恒.西南石油大学 2017
本文编号：3301157
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
自然界中常见的微纳米功能表面（a）荷叶表面；（b）蝴蝶翅膀；（c）沙漠甲壳虫；（d）水黾Fig.1.1Thefunctionalsurfaceofmicronanoscalecommonlyfoundinnature(a)
合肥工业大学硕士学位论文并构建了具有特殊润湿性的功能表面，包括超疏水表面和超文中主要开展以下两个方面的研究：（1）研究具有超疏水与可逆润湿性表面；（2）基于特殊润湿性构建具有油油分离的简单介绍润湿性的相关概念以及国内外相关研究现状，以便作。相关概念角1.2 所示，当液体接触到固体表面时，首先从固/液/气三相交与固/液接触线所形成的夹角 θ 即为液体接触角。接触角可以体表面之间的亲疏程度的指标。
Wenzel 首次在润湿现象中引入了表面粗糙度粗糙度，可表示为：r 固体实际表面积 投影面积 数，由于实际表面积始终大于投影面积，因此 r>1，的表面。当 r 越来越大时，代表实际的表面积随之能[32]。可表示为：cosθ2r(γp γq)γk cosθ1 接触角（光滑表面），θ2 为表观接触角（粗糙表面）别表示固态/气态、固态/液态和气体/液态分界面的表Wenzel 方程表明当液体接触到固体粗糙表面时，液气体，主要描述表观接触角 θ2 与本征接触角 θ1 之该理论模型却不适用。
【参考文献】：
期刊论文
[1]类蝴蝶翅膀表面微纳结构的制备及其疏水性[J]. 张洪敏,汪涛,鱼银虎,张度宝,潘剑锋. 中国表面工程. 2014(05)
[2]仿生水下超疏油表面[J]. 薛众鑫,江雷. 高分子学报. 2012(10)
[3]蝴蝶翅膀表面超微结构与浸润性机理分析[J]. 徐琳,丁建宁,李伯全,程广贵,坎标. 江苏大学学报(自然科学版). 2009(04)
[4]Hydrophobicity mechanism of non-smooth pattern on surface of butterfly wing[J]. FANG Yan1,2,SUN Gang3,WANG TongQing4,CONG Qian1 & REN LuQuan1 1 Key Laboratory for Terrain Machine Bionics Engineering of Ministry of Education, Jilin University, Changchun 130025, China; 2 School of Life Science, Changchun Teachers College, Changchun 130032, China; 3 School of Life Science, Northeast Normal University, Changchun 130024, China; 4 The State Key Laboratory of Tribology, Tsinghua University, Beijing 100084, China. Chinese Science Bulletin. 2007(05)
[5]沙漠甲虫背部凝水分析[J]. 张欣茹,姜泽毅,柳翠翠,杨怡菲,张欣欣. 应用基础与工程科学学报. 2006(02)
[6]沙漠甲虫Stenocara与空气取水[J]. 张欣茹,姜泽毅,张欣欣,柳翠翠,杨怡菲. 科技导报. 2006(02)
[7]从自然到仿生的超疏水纳米界面材料[J]. 江雷. 科技导报. 2005(02)
[8]基于啁啾放大的飞秒太瓦量级Ti∶Al2O3激光器新进展[J]. 曹东茂,任兆玉,杨志勇,侯洵. 激光技术. 2000(03)
硕士论文
[1]超亲水—水下超疏油膜材料的制备及其在油水分离上的研究[D]. 石恒.西南石油大学 2017
本文编号：3301157
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3301157.html
