不锈钢基超疏水表面制备技术研究

发布时间：2017-11-17 15:01

  本文关键词：不锈钢基超疏水表面制备技术研究

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【摘要】：微机械陀螺转子稳定性对陀螺主要性能指标的提升起着决定性的作用,本文以304不锈钢为研究对象,通过化学腐蚀和高温氧化对其表面结构进行改造,旨在制备具有类似荷叶表面微纳二元复合结构的不锈钢超疏水表面,应用于液浮式转子陀螺减小粘滞阻力,提高陀螺转子的稳定性。通过氢氟酸腐蚀,制备不锈钢表面微米级粗糙结构。采用正交实验的方法,研究了腐蚀温度和时间对表面形貌的影响。结果表明,在40℃温度下,采用40%氢氟酸腐蚀不锈钢样品105min,获得的微米级粗糙结构上分布着少量的绒毛状纳米结构,经全氟癸基三甲氧基硅烷修饰后,获得表面接触角为160.9°的不锈钢超疏水表面。在氢氟酸腐蚀基础上,利用高温氧化,在微米级表面形貌上生长纳米级凸起结构。通过调整氧化温度,研究温度对表面生长纳米级结构的影响。结果表明,在600℃温度下,持续通入氮气:氧气为3:1的混合气体(氮气流量24ml/min,氧气流量8ml/min)氧化10h,微米级粗糙结构上的绒毛状纳米结构消失,生长了大量、均匀、排列紧密的纳米级乳突,此时不锈钢表面微结构与荷叶表面非常相似,经全氟癸基三甲氧基硅烷修饰后,表面水滴接触角达到了168.6°,较氢氟酸一步腐蚀法制备的超疏表面接触角提高近8°。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG174.4
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本文编号：1196386