用于固液界面减阻无氟超疏水表面制备新方法

论文摘要

现阶段超疏减阻表面常用低表面能的氟化剂制备不绿色环保,为实现超疏水减阻表面的无氟化,提出一种可用于固液界面减阻的无氟铝合金超疏水表面制备新方法.首先,采用化学腐蚀技术在铝合金基底上快速制备微纳量级表面粗糙结构,再利用天然松香溶液和炭黑悬浊液进行表面修饰改性处理,替代传统氟化物.在表征上,分别采用扫描电子显微镜(SEM)、接触角测量仪和X射线能谱分析(EDS)来分别表征微观结构尺寸、表面润湿性和元素分析.通过不断优化表面结构和修饰溶液浓度,在铝合金样品上制备出接触角为155°,滚动角为1.38°处于Cassie模型状态的超疏水表面.结果表明:所构建的无氟超疏水表面经受80次浸没取出循环完整性良好,此外在速度为1.4 m/s连续水滴冲击3 h后仍保持良好的超疏特性;通过减阻冲刷实验装置测试,在0.5～3.5 m/s冲刷流速范围内,本方法制备的无氟超疏表面可达到20%～30%减阻率,从而验证了新方法在超疏减阻应用中的有效性.整个制备过程简单、成本低廉且无氟环保,利于规模化生产应用.

论文目录

• 1 超疏表面减阻机理
•   1.1 低表面能修饰对减阻的影响
•   1.2 微纳结构对减阻的影响
• 2 超疏表面制备方法及表征
•   2.1 固液界面减阻的微纳结构制备
•   2.2 无氟物质制备及修饰
•   2.3 无氟超疏减阻表面的元素表征
• 3 超疏减阻测试
•   3.1 超疏表面稳定性测试
•   3.2 减阻测试系统
•   3.3 减阻机理及减阻率计算
• 4 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李思奇,刘晓为,邱成军,李玲,张海峰,卜丹,林连冬

关键词: 无氟,超疏水,减阻,铝合金,微纳结构

来源: 哈尔滨工业大学学报 2019年10期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 化学,金属学及金属工艺

单位: 黑龙江大学电子工程学院,微系统与微结构制造教育部重点实验室(哈尔滨工业大学)

基金: 国家自然科学基金(61474034),城市水资源与环境国家重点实验室(哈尔滨工业大学)自主课题(2016TS06),黑龙江省自然科学基金(F201418),黑龙江大学校级研究生创新科研项目(YJSCX2017-013HLJU)

分类号: TG174.4;O647.11

页码: 152-156

总页数: 5

文件大小: 1542K

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