超快激光加工铝基超疏水表面及其浸润性控制研究

发布时间：2023-04-26 18:56

　　当物体表面与水的接触角大于150°、滚动角小于5°时,这种表面叫超疏水表面。由于超疏水表面具有摩擦减阻、自清洁等特性,因此在机械、建筑、航空等领域有着广阔的应用背景。然现有制备这种表面技术存在工序较复杂、设备成本高、很难应用到实际等问题,在一定范围内阻碍了制备超疏水表面技术的发展。金属铝及其合金具有很好的物理和化学特性,因此在现代工业生产中应用比较广泛。用简单经济的方法在铝基印版上制备超疏水表面,对促进铝基印版在印刷业中的发展和应用具有重大意义。本论文在3551光谷人才计划项目“超快激光绿色制版技术”的背景下完成的,研究化学腐蚀法和超快激光刻蚀法制备铝基超疏水表面基底,制备大面积超疏水表面。本文主要研究内容和结论如下:(1)采用不同类型酸对铝板表面进行化学腐蚀,分析不同类型酸对铝基印版浸润性的影响,探讨用化学腐蚀法制备大面积超疏水表面的可行性。实验结果表明:盐酸和磷酸对改变印版浸润性的效果要好于硝酸,但总体而言仅用酸对印版进行腐蚀不能制备超疏水表面。(2)在不同酸碱环境、腐蚀时间条件下研究样品滚动角变化情况,分析铝基表面的亲水疏水性。实验结果表明:尽管表面都呈现出超疏水现象,但所得到的...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 超快激光绿色印刷技术的意义
    1.2 激光加工技术分类
        1.2.1 飞秒激光加工技术
        1.2.2 皮秒激光加工技术
        1.2.3 纳秒激光加工技术
    1.3 浸润性理论
        1.3.1 接触角理论
        1.3.2 Cassie-baxter模式和Wenzel模式的关系
        1.3.3 滞后角
        1.3.4 滚动角
    1.4 刻蚀法制备超疏水功能微结构表面研究现状
        1.4.1 化学腐蚀
        1.4.2 激光刻蚀
    1.5 本课题的研究目的和主要研究内容
        1.5.1 本课题的研究目的
        1.5.2 本课题的主要研究内容
第2章 化学腐蚀
    2.1 引言
    2.2 酸环境下印版侵蚀状态影响分析
        2.2.1 实验材料与设备
        2.2.2 酸环境下侵蚀实验过程
        2.2.3 结果与讨论
    2.3 酸、碱复合环境下印版表面侵蚀与分析
        2.3.1 实验材料与设备
        2.3.2 实验步骤
        2.3.3 酸、碱环境下印版表面侵蚀实验结果与分析
    2.4 本章小结
第3章 超疏水印版的激光制备方法与研究
    3.1 引言
    3.2 纳秒激光加工金属材料的损伤域值理论
        3.2.1 损伤域值计算的方法
        3.2.2 损伤阀值的计算原理
        3.2.3 损伤域值的实验系统及激光束腰半径的计算
    3.3 激光刻蚀结合化学浸泡制备超疏水印版研究
        3.3.1 实验材料与设备
        3.3.2 实验过程
        3.3.3 实验结果与讨论
    3.4 适合制备超疏水表面激光加工方法的研究
        3.4.1 实验材料与设备
        3.4.2 激光刻蚀实验过程
        3.4.3 实验结果及分析
    3.5 本章小结
第4章 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 创新点
    4.3 展望
参考文献
致谢



本文编号：3802032