轻金属基仿生超疏水表面的制备与性能研究

第1章绪论1
1.1引言1
1.2具有超疏水特性的自然生物表面3
1.2.1超疏水莲属科叶面3
1.2.2各向差异超疏水水稻叶表面5
1.2.3水黾腿表面6
1.2.4高黏附超疏水壁虎脚掌面6
1.3润湿性理论与超疏水现象原理12
1.3.1表面自由能12
1.3.2润湿性的表征12
1.3.3Wenzel模型13
1.3.4CassieBaxter模型14
1.3.5Wenzel模型与CassieBaxter模型的关系15
1.4超疏水表面制备方法17
1.4.1刻蚀法17
1.4.2沉积法18
1.4.3电纺19
1.4.4溶胶凝胶技术20
1.4.5层层组装技术21
1.4.6模板法22
1.4.7其他方法24
1.5研究内容25
第2章激光加工与自组装构建硅/镁基超疏水表面26
2.1实验部分27
2.1.1材料与试剂27
2.1.2制备过程28
2.1.3测试与表征31
2.2结果与讨论32
2.2.1形貌表征与分析32
2.2.2试样表面润湿性37
2.2.3硅片表面润湿性讨论与理论分析38
2.2.4镁合金试样表面润湿性讨论与理论分析40
2.3本章小结43
第3章浸泡刻蚀与低表面能物质修饰铝镁合金基超疏水表面45
3.1实验部分46
3.1.1材料与试剂46
3.1.2制备过程47
3.1.3测试表征设备47
3.2结果与讨论48
3.2.1位错刻蚀原理48
3.2.2形貌表征与物相分析49
3.2.3润湿性表征与讨论52
3.2.4理论分析55
3.3本章小结57
第4章微弧氧化与自组装制备镁基疏水/超疏水表面及其微摩擦学特性58
4.1实验部分59
4.1.1材料与试剂59
4.1.2制备过程59
4.1.3测试与表征61
4.2结果与讨论61
4.2.1微弧氧化层形貌61
4.2.2试样表面润湿性分析64
4.2.3疏松层摩擦学特性67
4.2.4致密层摩擦学特性70
4.3本章小结73
第5章基于微弧氧化与纳米颗粒制备镁基超疏水表面及其耐蚀性75
5.1实验部分76
5.1.1材料与试剂76
5.1.2制备过程76
5.1.3测试与表征77
5.2结果与讨论77
5.2.1形貌表征与物相分析77
5.2.2润湿性分析80
5.2.3黏附性分析83
5.2.4耐蚀性初步研究85
5.3本章小结86
第6章总结与展望87
6.1超疏水表面制备工艺比较87
6.1.1激光加工88
6.1.2溶液刻蚀88
6.1.3微弧氧化工艺、微弧氧化与纳米颗粒涂覆89
6.2结论90
6.3展望90
参考文献92