鈦基超雙疏表面的制備及其潤濕性控制.pdf

1、超疏水表面具有自清潔、流體減阻、耐腐蝕、抗結(jié)冰結(jié)霜等優(yōu)良特性，然而現(xiàn)有超疏水表面大多易被油污污染而失效，制約了超疏水表面的實際應(yīng)用。超雙疏表面是指對水和油的接觸角都大于150°的表面，超雙疏表面不但可應(yīng)用于油性環(huán)境，且?guī)缀蹙哂兴谐杷砻娴男再|(zhì)。鈦是一種耐腐蝕性好、比強度高、密度小的金屬，在航空、航天、汽車、信息工程、生物醫(yī)學(xué)、核工業(yè)以及造船業(yè)中都有廣泛應(yīng)用。因此，在鈦基底上制備超雙疏表面具有重要研究價值。
　　針對現(xiàn)有超雙疏表

2、面的制備方法存在的成本較高和環(huán)境污染等問題，提出一種利用中性電解液電化學(xué)刻蝕的方法制備超雙疏鈦表面。
　　利用經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、中性的溴化鈉(NaBr)電解液對鈦進(jìn)行電化學(xué)刻蝕，構(gòu)建超雙疏表面和超疏水表面所需的微觀形貌，用氟硅烷乙醇溶液對刻蝕的鈦表面進(jìn)行低表面能處理，分別得到超疏水表面和超雙疏表面。利用掃描電子顯微鏡對所獲微觀形貌進(jìn)行對比觀察顯示:表面微觀形貌為凹角結(jié)構(gòu)的表面，氟化處理后潤濕性表現(xiàn)為超雙疏;表面微觀形貌為納米片狀結(jié)構(gòu)的表

3、面，氟化處理后潤濕性表現(xiàn)為超疏水。利用X射線干涉儀、傅立葉紅外光譜儀和能譜分析儀對超雙疏、超疏水和普通表面進(jìn)行晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，晶體結(jié)構(gòu)對鈦表面潤濕性無顯著影響;超雙疏表面和超疏水表面都存在低表面能的氟硅烷，而普通表面則沒有。
　　對反應(yīng)物、反應(yīng)過程和生成物進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在整個加工過程中，溶液始終呈中性，環(huán)境友好性較好;反應(yīng)生成物Ti(OH)4和H2對環(huán)境負(fù)面影響也較小。
　　此外，論文還研究了電化學(xué)加工