铝基超疏水表面的制备及其耐久性能的研究

来源 :青岛理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tsh8236
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
超疏水表面由于具有一些特殊性质,如自清洁、防污、减摩、耐腐蚀等,被广泛应用于纺织、建筑、航空、医疗等领域。但是,制备工艺复杂、制造成本高、使用过程中易脱落、环境耐久性差等这些实际问题,限制了超疏水表面的广泛应用。为开发制备工艺简单、成本低廉、同时具有良好稳定性和耐用性的超疏水表面,本文采用两种简单方法成功的在铝基底上制备出了仿生超疏水表面。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和接触角测量仪对制备得到的超疏水表面的组织成分、微观结构以及润湿性能进行分析;通过UMT摩擦磨损实验机利用钢球在0.5N负载下摩擦表面研究其摩擦性能,利用金相抛光布在0.1N负载下摩擦表面研究其机械疏水耐久度;并用CHI660E电化学工作站测量并分析试样在酸、碱、盐溶液中的耐腐蚀性能。主要研究内容如下:(1)通过水热法在铝基底表面生长出纳米结构的ZnO薄膜,加热20h后得到了对水的静态接触角高达152°、滚动角仅为2°的超疏水表面。摩擦测试表明该薄膜使基底的摩擦系数从0.7降为0.5,机械疏水耐久度测试表明试样在经过2400磨损周期后仍能保持一定的疏水性能。电化学阻抗谱和Tafel曲线测试表明,该薄膜显著降低了铝在海水中的腐蚀速率,缓蚀率分别为93.7%、94.8%、93.8%。且该薄膜对PH值为1-14的腐蚀溶液浸泡、重复紫外光照和长时间大气环境静置下都具有很好的稳定性。(2)通过化学刻蚀法,在铝基体表面上构建了微/纳相结合的双层复合结构,后通过在恒温干燥箱中加热20h制备得到超疏水表面,对水的静态接触角为150°,滚动角为5°。摩擦磨损测试表明该表面在0.5N负载下摩擦系数保持在0.6,在0.1N负载下经过2400磨损周期后仍能保持较高的静态接触角。电化学测试表明该试样具有一定的耐酸、碱、盐稳定性能,缓蚀率分别达到84.9%,55.4%,62.8%。且该薄膜对PH值为1-14的腐蚀溶液浸泡和长时间大气环境静置下同样具有很好的稳定性。本文中,采用水热法和化学刻蚀法两种不同的表面制备技术,在铝基底上制备出了静态接触角大于150°的超疏水表面,且该表面不仅具有较高的机械疏水耐久度,而且具有优异的耐腐蚀性能和稳定性能,这对铝在不同领域的潜在应用提供了有利的价值。
其他文献
期刊
学位
本文以高频感应加热电源为研究对象。首先介绍了高速无菌牛奶砖包包装封合的原理和问题,接着,针对特殊的应用场合,提出了三个主要问题,它们分别是功率调节与输出频率的耦合,高频感应加热电源的快速响应要求,高频感应加热电源的可靠性。对高频感应加热电源功率调整与输出频率关系进行了详细的分析,通过对两种逆变器特点的分析比较,主电路拓扑结构选择了串联谐振方式;通过对功率调整方法的分析,得出了直流斩波调功简单易行并
学位
学位
学位
学位
动车组在运行过程中或阶段性的级别检修中,车轴自身的特点圆角处容易产生应力集中使车轴的圆角处产生疲劳裂纹,严重时在车轴圆角处发生车轴断裂,造成难以估量的损失。  本文首
[目的]探讨一期经后路单侧椎板切除病灶清除、潜行扩大椎管减压、椎间植骨、椎弓根内固定治疗腰骶段结核的临床疗效.[方法] 2008年1月~2014年1月,采用一期后路单侧椎板部分切
该文采用生存周期法与原型法相结合的开发策略,运用关系数据库管理系统ORACLE、Microsoft C和计算机绘图软件包AutoCAD的有机结合,开发出适用于中国冶金地下矿山的测量信息