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304不锈钢由于具有良好的机械和防腐蚀性能,因此在工业制造业和海洋船舶业有着广泛的应用。但是海洋藻类和贝壳类生物会附着在船体表面,增加了船在水中的行驶阻力,国家每年花费大量的金钱要对船体表面进行清理,另外虽然304不锈钢具有一定的耐腐蚀性能,但是并不是不会腐蚀,每年不锈钢的腐蚀造成了环境的污染和金属资源的浪费。但如果304不锈钢表面具有很高的超疏水性能,就能够有效的减少生物粘结、摩擦磨损、金属腐蚀,因此如何让其表面拥有超疏水性能,引起了科学家的极大关注。本文主要以304不锈钢为基底,用激光雕刻和喷涂法两种方法制备了304不锈钢表面的超疏水涂层,并对其超疏水性能和其形成机理进行了研究。(1)首先研究表面修饰参数对超疏水性能的影响,利用激光雕刻的方法在304不锈钢表面进行构造,然后用乙醇稀释的全氟硅烷溶液进行表面修饰,来研究最佳的表面修饰时间和修饰温度,研究发现全氟硅烷在修饰激光雕刻的不锈钢表面时,当修饰时间为5h,修饰温度为45℃时,修饰的效果最好。(2)研究表面微织构形状对超疏水性能影响中得到:在构造的5种微织构的形状中,当微织构形状为矩阵柱形状时,其表面静接触角(WCA)最大,达到165°。在测其表面腐蚀速率时,矩阵柱形状腐蚀速率的值为4.198 mm.a-1,在耐摩擦性能方面,表面经过修饰的矩阵柱阵列形状摩擦系数最小仅有0.16。经试经分析发现,WCA的值这和表面的矩阵柱阵列f1的值有关f1的值越小,WCA的值就越大,这也和实验测得的数据相对应。在抗腐蚀性测试中,我们发现随着WCA数值的增大不锈钢表面的腐蚀速率逐渐减小,原因在于WCA越大水滴与不锈钢固体的接触面积越小,减少了离子之间的交换速度,减少了腐蚀速率。(3)研究微织构间距对超疏水性能的影响中得到:矩阵柱阵列形状在间距a尺寸为60μm时WCA达到最大157°,滑动角(SA)最小为7°,但是随着a尺寸的增大WCA变小而SA变得越来越大。对此建立了两种形状的模型,用MATLAB进行了仿真,实验结果和模型仿真一致,该模型在a>60μm时能很好地预测随着间距a的变化WCA的值变化。(4)快速制备表面超疏水涂层及其性能研究中得到:为了实现工业化制备不锈钢超疏水涂层,选择用喷涂法直接得到超疏水表面,配制了分别是含有Fe、Co、Ni的超疏水涂料三种超疏水涂层,这三种涂层都具有较高的WCA、较小的SA,可实现超疏水及自清洗功能,其中含Co涂层的WCA最大,达到163 °,SA最小达到1°,其自清洁效果也最好。并且三种涂层均在自然环境中具有很好的稳定性、很好的耐磨性。在防粘结实验中,尽管涂层表面的WCA都呈现减少的趋势,但是实验在20次胶粘以内,测得WCA均大于150 °,其中含Fe粉的涂层,随着胶粘次数的增加逐渐趋于稳定,防胶粘效果最好。而且在抗腐蚀试验中,三种涂层都能起到保护金属表面腐蚀的作用,具有很好的市场应用价值。