電刷鍍流鍍法制備銅基底超疏水表面.pdf

1、超疏水表面是指水滴接觸角大于150°的表面，在銅基底上制備綜合性能良好的超疏水表面具有重要意義。針對(duì)現(xiàn)有的銅基底超疏水表面的制備方法中存在的制備過(guò)程復(fù)雜和機(jī)械性能差等問題，論文提出采用電刷鍍流鍍法在紫銅表面制備含有納米顆粒的超疏水復(fù)合鍍層。主要工作有:
　　針對(duì)傳統(tǒng)電刷鍍工藝石墨電極易損壞等問題進(jìn)行改進(jìn)，建立了制備超疏水表面用的電刷鍍流鍍?cè)囼?yàn)裝置，該裝置可使加工電壓大幅降低，簡(jiǎn)化加工工藝，提高加工效率。借助改進(jìn)后的電刷鍍流鍍?cè)囼?yàn)裝

2、置，在紫銅表面制備出超疏水性能良好的Ni/SiO2復(fù)合鍍層和Ni/Al2O3復(fù)合鍍層，研究了主要工藝參數(shù)對(duì)復(fù)合鍍層接觸角和滾動(dòng)角的影響規(guī)律，在刷鍍電壓12V、刷鍍時(shí)間4分鐘這一較優(yōu)工藝參數(shù)下，獲得的Ni/SiO2復(fù)合鍍層接觸角達(dá)165°，滾動(dòng)角為4.3°;獲得的Ni/Al2O3復(fù)合鍍層接觸角達(dá)162°，接觸角為5.5°。
　　對(duì)超疏水復(fù)合鍍層的潤(rùn)濕性模型進(jìn)行分析和計(jì)算，證明了水滴與該鍍層表面的接觸更符合Cassie模型，水滴不陷入

3、鍍層表面的微納米結(jié)構(gòu)當(dāng)中，滾動(dòng)時(shí)受到的阻力很小，鍍層滾動(dòng)角也較小。
　　分析了電刷鍍流鍍的加工電壓和時(shí)間對(duì)Ni/SiO2復(fù)合鍍層和Ni/Al2O3復(fù)合鍍層表面微觀形貌及潤(rùn)濕性的影響規(guī)律，發(fā)現(xiàn)復(fù)合鍍層表面存在大量晶粒簇構(gòu)成的微米級(jí)乳突和凹坑結(jié)構(gòu)，乳突結(jié)構(gòu)上鑲嵌有納米顆粒，這種微納米雙重粗糙結(jié)構(gòu)是復(fù)合鍍層具有超疏水性的基礎(chǔ);具備這種二元微納米復(fù)合結(jié)構(gòu)的鍍層經(jīng)低表面能氟化處理后，即可得到超疏水表面。對(duì)復(fù)合鍍層的綜合性能進(jìn)行測(cè)試，證明兩種