刻蝕法制備SiC-Al復(fù)合材料超疏水-超疏油表面試驗(yàn)研究.pdf

1、因具有自清潔、耐腐蝕、低摩擦、減阻和抗粘附等優(yōu)異特性，超疏水/超疏油表面有著很好的應(yīng)用前景，因此其制備也一直備受國(guó)內(nèi)外研究者的關(guān)注。目前所制備的金屬基超疏水/超疏油表面大多存在工作壽命不足、可靠性不高等問題。對(duì)此，本文提出采用刻蝕法來制備碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基（SiC/Al）復(fù)合材料超疏水/超疏油表面，以期制備出耐侯性更好、工作壽命更長(zhǎng)、可靠性更高的自清潔表面。本文以SiC/Al復(fù)合材料為基材，重點(diǎn)研究分析了刻蝕表面的微觀形貌特征和潤(rùn)濕特性

2、，評(píng)價(jià)了表面的超疏水/超疏油效果，并特別對(duì)超疏水/超疏油表面的耐熱沖擊能力進(jìn)行了測(cè)試。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　（1）研究分析了采用Beck試劑對(duì)SiC/Al復(fù)合材料進(jìn)行化學(xué)刻蝕所制備表面的微觀形貌和潤(rùn)濕特性，并評(píng)價(jià)了其耐熱沖擊能力。結(jié)果表明：歷經(jīng)較短的刻蝕時(shí)間（5s）后，SiC/Al復(fù)合材料的刻蝕表面呈現(xiàn)出由微米級(jí)粒狀結(jié)構(gòu)和納米級(jí)凹坑結(jié)構(gòu)復(fù)合而成的層次性完美的微觀結(jié)構(gòu)特征；修飾后，刻蝕表面擁有極好的超疏水特性，表面接觸角高達(dá)165

3、.7o，滾動(dòng)角低至3o。
　　（2）研究分析了 SiC/Al復(fù)合材料經(jīng)電化學(xué)蝕刻后的表面的微觀形貌和潤(rùn)濕特性，并評(píng)價(jià)了其耐熱沖擊能力。結(jié)果表明：較高電流密度（6A/dm2）刻蝕后的 SiC/Al復(fù)合材料表面呈現(xiàn)出由微米級(jí)“粒狀”結(jié)構(gòu)和納米級(jí)結(jié)構(gòu)（顆粒狀和波鱗狀）復(fù)合而成的微-納雙層結(jié)構(gòu)特征；基于 SiC/Al復(fù)合材料能夠通過電化學(xué)蝕刻技術(shù)制備出靜態(tài)接觸角高達(dá)160.7o、滾動(dòng)角為4o的超疏水自清潔表面。
　　（3）研究分析了

4、采用電化學(xué)刻蝕-沸水組合處理方法在SiC/Al復(fù)合材料表面所制備的表面的微觀形貌和潤(rùn)濕特性，并評(píng)價(jià)了其耐熱沖擊能力。結(jié)果表明：電化學(xué)刻蝕-沸水浸泡組合處理后的 SiC/Al復(fù)合材料表面布滿了納米級(jí)線狀結(jié)構(gòu)，且隨著蝕刻時(shí)間的延長(zhǎng)，表面覆蓋的納米級(jí)線狀結(jié)構(gòu)分布更趨密集；基于 SiC/Al復(fù)合材料能夠通過電化學(xué)蝕刻-沸水浸泡組合處理技術(shù)制備出水滴的靜態(tài)接觸角高達(dá)161.2o、油滴的靜態(tài)接觸角高達(dá)155o、水滴的滾動(dòng)角低至2o及油滴的滾動(dòng)角低至