激光电沉积复合制备仿生耦合结构疏水机理与工艺研究

发布时间：2023-10-08 19:09

　　疏水表面一直以来以优异的疏水性受到研究人员广泛关注。近年来,研究发现自然界中许多植物表面具有较好的疏水性。本文受玫瑰花瓣表面展现优异疏水特性和高黏附特性启发,应用耦合仿生理论,在7075铝合金基体上,优化激光加工和双脉冲电沉积工艺方法,制备类玫瑰花瓣表面微观结构,研究表面仿生微观耦合结构疏水特性和疏水机理。通过试验优化方法对激光双脉冲电沉积耦合技术制备工艺进行优化,研究电沉积时间变化下耦合微观结构形貌梯度变化特征及表面成分变化,分析工艺变化过程耦合制备表面润湿性变化特征,揭示优化耦合制备工艺疏水特性疏水机理。结果表明:激光技术可在7075铝合金表面构筑不同间距的坑状结构,使得表面由亲水到超疏水转变,当激光加工间距为50μm时,静态接触角高达152.2°,水滴与表面的实际接触处于Cassie状态;电沉积技术在激光制备试样表面进行镍离子沉积,制备出类玫瑰花瓣微观结构,当反向脉冲参数固定,正向脉冲参数为:导通时间为0.1ms,关断时间为0.8ms,工作时间为150ms,且电沉积时间为400s时,制备表面的静态接触角高达153.0°,制备表面镍镀层结构与水滴的接触状态处于W²

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 自然界疏水现象
    1.3 表面润湿性理论
        1.3.1 Young模型
        1.3.2 Wenzel模型
        1.3.3 Cassie-Baxter模型
    1.4 疏水表面制备方法
    1.5 激光与电沉积制备疏水表面工艺发展现状
        1.5.1 激光制备疏水表面工艺发展现状
        1.5.2 电沉积制备疏水表面工艺发展现状
    1.6 本文主要研究内容
第二章 试验材料和仪器
    2.1 试验材料
    2.2 试验试剂和镀液配制
    2.3 试验仪器和设备
    2.4 研究方法
第三章 试验工艺与结构特征
    3.1 引言
    3.2 激光构筑微观结构工艺研究
    3.3 电沉积构筑微观结构工艺研究
    3.4 激光-电沉积复合构筑耦合结构与工艺优化研究
    3.5 本章小结
第四章 结构表面疏水特性与机理分析
    4.1 引言
    4.2 疏水特性
        4.2.1 润湿性
        4.2.2 稳定性
        4.2.3 试验工艺对微观结构的影响分析
        4.2.4 微观结构对疏水性的影响分析
        4.2.5 表面化学成分分析
        4.2.6 表面疏水机理研究
    4.3 本章小结
第五章 总结与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术成果



本文编号：3852617