金属铝表面超疏水薄膜的构筑及减摩特性

发布时间：2017-07-19 11:31

  本文关键词：金属铝表面超疏水薄膜的构筑及减摩特性

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【摘要】：目的改善铝基材料在干摩擦条件下的摩擦磨损性能。方法采用两步法在铝表面构筑稳定的超疏水薄膜。首先采用盐酸溶液刻蚀金属铝,在其表面构筑微纳织构;然后涂覆硬脂酸,降低表面能。利用SEM、XRD、FTIR、接触角测量仪及摩擦磨损试验机表征铝表面超疏水薄膜的表面形貌、化学组分、润湿性和减摩耐磨特性。结果 SEM及XRD分析表明,刻蚀后的铝表面呈现多尺度微纳结构。FTIR分析表明,脂肪酸以双配位结构与铝表面发生作用。接触角测试表明,所制备的薄膜呈现出良好的超疏水性能,静态接触角达150°,滑动角小于10°。摩擦学实验结果表明,制备的超疏水薄膜可明显改善铝基底的摩擦学性能,在干摩擦条件下与钢球对磨时,超疏水薄膜的摩擦系数保持在0.16左右,寿命超过10 000 s,而相同条件下未处理的金属铝摩擦系数超过0.6。结论采用盐酸溶液刻蚀金属铝,然后涂覆硬脂酸,可在铝表面构筑复合薄膜。薄膜不仅表现出明显的超疏水特性,同时具有良好的减摩耐磨性能。该方法技术简单,价格低廉,易于批量化生产,为改善微纳条件下铝及其合金的摩擦学性能提供了一个新的思路。
【作者单位】： 青岛理工大学机械工程学院;
【关键词】： 超疏水 铝 减摩 化学刻蚀 硬脂酸
【基金】：国家自然科学基金(51375249)~~
【分类号】：TG174.4
【正文快照】： 近年来,超疏水材料以独特的润湿性能引起了人们的广泛兴趣,已成为材料科学中研究的热点课题之一[1—5]。水无法浸润超疏水表面,而是以液滴的形式存在,这极大地减小了水与材料表面的直接接触,因此在金属基体上构筑的超疏水表面表现出极佳的耐腐蚀性能[6]。同时,超疏水表面还具

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本文编号：562704