纳米晶和普通304不锈钢表面润湿性能研究

摘要

低表面能表面由于本身具有自清洁，减阻，减摩擦，抗污染，防止表面腐蚀以及抗氧化等特性。因此，具有低表面能的材料在自清洁，减阻及生物医学等领域中具有应用前景。通常情况下制备低表面能表面有两个途径:一是用低表面能的物质修饰粗糙的表面;二是改变表面的粗糙度。根据现有方法，已经成功的制备出低表面能表面，只是这些方法需要特殊的加工设备以及较复杂的工艺过程。
　　通过对纳米晶和普通304不锈钢样品表面接触角，前进角和后退角测量，分析了纳米晶和普通304不锈钢样品表面粗糙度对润湿性能的影响。通过比较得出了纳米晶304不锈钢材料的接触角大于普通304不锈钢，而接触角滞后小于普通304不锈钢，从而证明了纳米晶304不锈钢样品具有较低的表面能，更有利于疏水。并通过共聚焦显微镜，粗糙度测量仪和(X)-射线光电子能谱，对不同型号砂纸打磨的纳米晶和普通304不锈钢样品表面进行了分析，得到了粗糙度和润湿性能的关系。由于实验针对的是材料本身非修饰的表面，所以得到的润湿性能是材料本征的性能，与以往在修饰后表面研究润湿性能不同，本文中对实验数据的影响主要是材料本身的因素。
　　提出化学/电化学腐蚀两步法在纳米晶和普通304不锈钢表面上制造疏水表面。两步法比单独化学或电化学腐蚀法在时间上缩短了1-2个数量级，且不受晶形限制，同时电化学腐蚀所使用的电流密度也减小1个数量级，降低了对电源设备的要求，有望应用于工业生产。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

一、润湿性能概述

二、接触角和Young’s方程

三、Wenzel理论和Cassie理论

四、接触角滞后和滚动角

五、表面粗糙度

六、超疏水表面的制备方法

七、超疏水表面的应用

八、本文立题思想

第二章 实验仪器和方法

一、实验仪器

二、实验原理

三、实验方法

第三章 纳米晶和普通304不锈钢表面粗糙度与润湿性能关系

一、引言

二、实验部分

(一)实验材料和仪器

(二)实验方法

(三)结果与讨论

三、小结

第四章 化学／电化学两步法快速制备304不锈钢疏水表面

一、引言

二、实验部分

(一)实验材料和仪器

(二)实验方法

(三)结果与讨论

三、小结

第五章 结论

参考文献

个人简历及在学期间的研究成果和发表的学术论文

致谢