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摘要周敦颐于《爱莲说》一文中感叹：“予独爱莲之出淤泥而不染，濯清涟而不妖”，故此，超疏水材料的研究往往是以荷叶为代表的植物叶片当作研究对象。荷叶表面有很多凸起的微纳米结构，结构错综复杂，水珠在叶表面只是和凸起进行点接触，表面附着作用非常弱。所以水在表面张力的作用下凝聚成水珠，并不能润湿叶面。由于这种特殊的浸润性，使得这种材料具有自清洁、防雾、防腐蚀、流体减阻等优异性能，在相关领域都有着广泛的应用前景。在本研究中，我们采用遗态法，利用荷叶和粽叶作为模板制备超疏水材料，将烧结后的叶片模板进行电镀铜处理保留其表面微观结构，并且用十七氟癸基三乙氧基硅烷做表面改性处理降低其表面能,最终制得具有接触角大于 150°的超疏水材料。50077
毕业论文关键词 超疏水 浸润性 Cu 微纳复合结构 接触角
Title Preparation and properties of metal blade structureSuper-hydrophobic surface
Abstract Zhou in "Ode to the Lotus Flower" in an article laments: "I just love lotus becauseshe grows in mud, yet never contaminates with it. She floats on waving water, yetnever dances with it." Therefore, research is often based on super-hydrophobicmaterial for the lotus plant leaves as the representative of the study. Lotus leafsurface has many bumps micro and nano structures, structural complexity, and dropson a leaf surface is convex point contact, attached to the surface effect is veryweak. So the water condensed into water in the surface tension effect, not wettingthe foliage. Because of this special wettability, making this material has aself-cleaning, anti-fogging, anti-corrosion, fluid drag reduction, excellentperformance in the relevant fields have a wide range of applications.In the present study, we used genetic state law, the use of lotus leaf and bambooleaves as a template for preparing super-hydrophobic material, the blade templatesintered copper plating process retains its surface microstructure, and withheptadecafluorodecyl triethyloxonium silane surface modification did reduce itssurface energy. Finally obtained has a contact angle greater than 150 °superhydrophobic materials.
Keywords Super-hydrophobic Invasive Cu Micro-nano composite structurecontact angle
目次
1绪论1
1.1引言.1
1.2遗态材料概述2
1.3超疏水理论基础3
1.3.1接触角和滚动角3
1.3.2超疏水理论5
1.4超疏水表面的制备方法.6
1.4.1刻蚀法.7
1.4.2机械粗糙法8
1.4.3电化学沉积法8
1.5超疏水材料应用前景.8
1.6选题依据及研究思想.9
2实验部分10
2.1实验材料及设备.10
2.2实验方案设计12
2.3实验制备步骤及流程.12
2.4试样的表征方法.13
3实验结果与分析.14
3.1前期多变量探索阶段分析.14
3.2电镀层厚度对样品微观结构和疏水性能的影响15
3.2.1表面微观形貌分析15
3.2.2接触角分析16
3.3电流密度对样品微观结构和疏水性能的影响.17
3.3.1表面微观形貌分析17
3.3.2接触角分析20
3.4电镀液浓度对样品微观结构和疏水性能的影响.21
3.4.1表面微观形貌分析21
3.4.2接触角分析23
结论25
致谢26
参考文献27
1 绪论1.1 引言自然界的生物系统经过亿万年的进化，不断的优胜劣汰、自然选择，最终形成了各自独有的完美而特殊的结构组织，人工材料在很多方面都难以达到这些物种的特有性能。近年来，研究人员发现：在各种工艺控制的基础上，能够将天然植物系统里面人类所需求的各类性能的结构组织直接复制保留其原结构形态而制备成新型材料[1]。将大自然里的既有物种作为研究对象，制备保留其具有优异性能的组织结构的新型材料。这是设计和制备新型复合材料的一种新思路。自然界中许多动物和植物都具有超疏水能力。如出淤泥而不染的荷叶，水黾能够漂浮站立水面而不下沉源Z自-优尔+文/论^文]网[www.youerw.com，蜻蜓震动翅膀而抖落灰尘和水珠。