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。
【作者】尹小荷；
【导师】封文江；王胜刚；
【作者基本信息】沈阳师范大学，凝聚态物理，2014，硕士
【关键词】纳米晶304不锈钢；接触角；粗糙度；润湿性能；

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