微弧放電對(duì)材料表面潤(rùn)濕性的改性.pdf

1、潤(rùn)濕性作為固體表面的一種重要特征，在醫(yī)療、防霧、油水分離、自清潔、防腐蝕、流體減阻、環(huán)保產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用，因此對(duì)材料表面潤(rùn)濕性的改性也成為了近些年材料科學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)。
　　本文正是圍繞潤(rùn)濕性這一主題，以微弧氧化作為改性手段，從潤(rùn)濕性基本概念出發(fā)，逐步研究影響材料不同潤(rùn)濕性的影響因子以及分析其原理，進(jìn)而提高潤(rùn)濕性在實(shí)際當(dāng)中的應(yīng)用價(jià)值。主要得到以下結(jié)論：
　　1、微弧放電在電極表面可產(chǎn)生親水、超親水的TiO2陶瓷氧化膜，

2、形成的材料表面的接觸角范圍可控制在0°-50°之間。電解液中金屬元素的摻雜可以增大放電后電極表面的接觸角，Ag元素的摻雜使得材料表面的接觸角最高達(dá)到接近90°的準(zhǔn)疏水效果。反應(yīng)的各項(xiàng)影響因素中放電時(shí)間對(duì)潤(rùn)濕性的影響最大，決定著陶瓷氧化膜的厚度、膜層結(jié)構(gòu)以及晶型。
　　2、微弧放電所形成TiO2陶瓷氧化膜是多孔結(jié)構(gòu)，膜上有類似火山口的細(xì)小微孔，脈沖放電電極表面膜層均勻，而直流放電電極表面的燒灼現(xiàn)象更嚴(yán)重。脈沖放電形成的微孔孔徑大小在

3、2μm到5μm之間，直流放電形成的微孔孔徑大小在1μm到3μm之間。當(dāng)孔徑在1.2μm～1.6μm之間的區(qū)域內(nèi)接觸角最大。在電解液中添加Ag和W金屬元素會(huì)在膜層的表面負(fù)載相應(yīng)單質(zhì)，這使得膜層表面的自由能降低，導(dǎo)致材料表面的接觸角變大。
　　3、微弧氧化產(chǎn)生的TiO2氧化膜中包含銳鈦礦和金紅石兩種晶型，且銳鈦礦所占的比例大于金紅石所占的比例。
　　4、潤(rùn)濕性對(duì)于TiO2的光催化效果有影響，表現(xiàn)為親水能力越強(qiáng)，其光催化作用越好。