| 纳米结构与工程材料超疏水 | |
郭志光
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| Subtype | 博士 |
| Thesis Advisor | 刘维民 |
| 2007-05-15 | |
| Degree Grantor | 中国科学院研究生院 |
| Department | 固体润滑国家重点实验室 |
| Degree Discipline | 物理化学（含：化学物理） |
| Keyword | 工程材料 纳米结构 超疏水 接触角 摩擦磨损 Engineering Materials Nanostructures Superhydrophibcity Contact Angle Friction And Wear |
| Abstract | 本论文综述了仿生超疏水性表面的研究进展，以自然界多种超疏水性植物表面为仿生基础和以摩擦学为应用背景，由此得出本文的选题依据，将仿生超疏水性表面的研究拓展到工程材料，所构造的表面能有望在摩擦学领域得到潜在应用。主要研究内容和结论如下： 1．系统研究了自然界中多种超疏水性表面的组成、微观结构及其与润湿性能的关系。研究表明表面形貌与表面化学是影响植物表面润湿性能的两个重要因素。 2．研究了铝及其合金、钛合金超疏水性表面的制备方法：对于金属铝及其合金材料，首次通过选择性化学刻蚀和表面化学修饰使其表面呈现出超疏水性能；对于钛合金材料，通过喷砂和去砂过程构造出类弹坑状的超疏水性表面。同时还考察了铝合金超疏水性表面的摩擦学性能和制备条件对最终表面超疏水性能的影响。 3．研究了铜基材料和硅基材料超疏水性表面的制备方法：对于铜基材料，分别通过自生长和湿化学法构造出类针状结构和微/纳米复合结构的超疏水性表面；对于硅基材料，分别使用溶胶-凝胶法和水热反应实现其表面的超疏水性能。同时考察了通过溶胶-凝胶法所制备的超疏水性表面的摩擦学性能。 4．研究了磁性液滴在2024 铝合金超疏水性表面上的磁控运动行为。同磁性液滴本身的重量相比，磁性液滴运动时与超疏水性表面之间的作用力很小，即液滴在很小的磁场力作用下能定向运动。这种远距离的磁控运动为远距离实现微流体的定点定向运动提供了实践基础和理论依据，为实现迅速改变材料表面的润湿行为提供了可能。 5．通过化学刻蚀法制备具有超粘附能力的超疏水性表面。研究结果表明材料表面的超疏水性能归因于材料表面的微/纳米二元复合结构，材料表面的超粘附性能应归因于表面所形成的微孔与水滴之间的毛细作用；研究了水滴在超疏水性表面上接触模型的转变行为：当给水滴一定的压力，水滴在超疏水性表面的接触模型很容易由Cassie 模型转变为Wenzel 模型。 |
| Subject Area | 纳米功能材料 |
| Funding Project | 空间润滑材料组 |
| Document Type | 学位论文 |
| Identifier | http://ir.licp.cn/handle/362003/3015 |
| Collection | 固体润滑国家重点实验室（LSL） |
| Recommended Citation GB/T 7714 | 郭志光. 纳米结构与工程材料超疏水[D]. 中国科学院研究生院,2007. |
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| File Name/Size | DocType | Version | Access | License | ||
| 200715郭志光.pdf（17299KB） | 开放获取 | CC BY-NC-SA | View Application Full Text | |||
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