超疏水选区沉积层射流电沉积制备工艺研究

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:stenvenxin123
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为了解决润湿性对比表面制备流程复杂且设备要求高等问题,本文基于射流电沉积技术和激光后处理技术提出了制备选区润湿性对比沉积层的方法。具体方法是利用射流电沉积技术在铜基底上制备出超疏水微纳分级粗糙结构,然后使用激光在超疏水表面进行选区扫描获得不同图案、不同润湿性对比表面。主要研究内容如下:(1)利用磁场辅助射流电沉积工艺制备超疏水沉积层,沉积层表面具有微纳分级粗糙结构。刚制备好的沉积层呈现亲水性,放在空气中暴露10天后沉积层逐渐由亲水性转向超疏水性。(2)对超疏水沉积层表面进行选区激光后处理以改变沉积层表面形貌结构。激光器对沉积层表面照射后,沉积层表面的微纳分级粗糙结构在激光热的影响下发生熔融而改变了原有形貌。不同激光输出功率下得到的激光后处理表面润湿性存在差异。(3)对超疏水沉积层和激光后处理的沉积层进行表面性能研究。分别通过X射线衍射图谱和耐腐蚀性试验研究沉积层的晶体结构和耐腐蚀性。此外,对润湿性对比沉积层的表面形貌、润湿性进行表征并分析激光功率对表面形貌、润湿性的影响。(4)结合接触角、前进角和后退角等润湿性试验结果,解释了液滴能在选区沉积层上滚动的动态驱动机理。通过对Furmidge经验公式进行改进得到了本文的理论模型,为具体应用提供了理论基础。(5)以动态驱动机理和实验结果为基础,制备了液滴传输和液滴存储沉积层。并结合实际应用情况,得到了最优加工参数。在不锈钢3D打印件上制备出了具有雾气收集功能的选区沉积层。
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