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1、（申請工學(xué)碩士學(xué)位論文）金屬表面微納金屬表面微納結(jié)構(gòu)制備及其結(jié)構(gòu)制性能研究備及其性能研究培養(yǎng)單位：機(jī)電工程學(xué)院陳玉學(xué)科專業(yè)：機(jī)械工程雪研究生：陳玉雪武漢指導(dǎo)教師：章橋新教授理工副指導(dǎo)教師：黃行九研究員大學(xué)2014年05月萬方數(shù)據(jù)分類號密級UDC學(xué)校代碼10497學(xué)位論文金屬表面微納結(jié)構(gòu)制備及其性能研究題目英文Thefabricationofmicro/nanostructureonmetal題目substratesurfacesandthestudyoftheirperformance研究生姓名陳玉雪姓名章橋新職稱教授學(xué)位碩士指
2、導(dǎo)教師單位名稱機(jī)電工程學(xué)院郵編430070申請學(xué)位級別碩士學(xué)科專業(yè)名稱機(jī)械工程論文提交日期2014年5月論文答辯日期2014年5月學(xué)位授予單位武漢理工大學(xué)學(xué)位授予日期2014年26月答辯委員會主席胡業(yè)發(fā)評閱人劉蓉2胡業(yè)發(fā)2014年05月萬方數(shù)據(jù)獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明，所呈交的論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得武漢理工大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論
3、文中作了明確的說明并表示了謝意。簽名：日期：學(xué)位論文使用授權(quán)書本人完全了解武漢理工大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人承諾所提交的學(xué)位論文（含電子學(xué)位論文）為答辯后經(jīng)修改的最終定稿學(xué)位論文，并授權(quán)武漢理工大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存或匯編本學(xué)位論文。同時授權(quán)經(jīng)武漢理工大學(xué)認(rèn)可的國家有關(guān)機(jī)構(gòu)或論文數(shù)據(jù)庫使用或收錄本學(xué)位論文，并向社會公眾提供信息服務(wù)。（保密的論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）研
4、究生（簽名）：導(dǎo)師（簽名）：日期萬方數(shù)據(jù)武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要隨著金屬及其合金應(yīng)用的不斷深入，材料的綜合機(jī)械性能的不足日益凸顯，提高材料綜合性能已經(jīng)成為各行各業(yè)亟待解決的關(guān)鍵問題。針對以上問題，本文通過在金屬表面構(gòu)筑不同的微/納米結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)將金屬表面的超疏水、自清潔特性與抗腐蝕、減小流動阻力的統(tǒng)一，同時也是對超疏水表面的一個拓展性研究，為其提供更加廣闊的應(yīng)用空間。本文進(jìn)行了以下幾方面的探索與研究：（1）創(chuàng)新性地改變以往超疏水表面無序粗糙結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象，通過在銅基表面涂覆一定厚度的光刻膠模板，然后基于兩步無電沉積的氧化還原反應(yīng)，
5、制備了銅/銀異質(zhì)復(fù)合微納陣列結(jié)構(gòu)，探索了溶液濃度、反應(yīng)時間等條件對形貌的影響，結(jié)果表明：對于節(jié)距和孔徑為8μm的光刻膠模板，在0.2MCuSO_４溶液中沉積6分鐘，隨后在0.02M的AgNO_３溶液中還原70秒后的表面潤濕性達(dá)到最佳值；這兩種形貌都具有良好的均一性和陣列分布，便于形貌調(diào)控；XRD衍射圖譜和EDX圖譜了確定表面粗糙結(jié)構(gòu)的組成和分布。（2）研究了兩種典型形貌各自的潤濕性能，測試了包括靜態(tài)和動態(tài)接觸角、滾動角、液滴的彈跳、蒸發(fā)現(xiàn)象等一系列指標(biāo)。利用液體與固體表面潤濕性模型（Wenzel和Cassie-Baxter模型）
6、進(jìn)行理論分析和現(xiàn)象解釋，通過模型的簡化與計(jì)算對以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，證實(shí)了液滴在兩種形貌下的潤濕狀態(tài)分別對應(yīng)的理論模型。（3）對微納分形形貌表面的自清潔、耐蝕性和SERS增強(qiáng)性能進(jìn)行研究，樣品對不同pH值溶液的超疏水性能顯示出其表面形貌的穩(wěn)定性，對強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液和模擬海水長時間的穩(wěn)定性顯示了處理后的表面的耐蝕性能有了很大的提高。（4）對鋁合金超疏水表面的制備進(jìn)行了探索，應(yīng)用簡單濕化學(xué)刻蝕法，對單一鹽酸刻蝕、SDBS輔助鹽酸刻蝕以及兩種酸（HF/HCl）分步刻蝕進(jìn)行對比，研究了刻蝕溶液的濃度、輔助刻蝕劑的添加、刻蝕時間及表面氟化處
7、理方法及時間對鋁合金表面微納粗糙形貌及潤濕性能的影響。（5）初步探索表面形貌對摩擦性能的影響，在載荷為1.65N時，將具有微納結(jié)構(gòu)的試樣和光滑鋁合金分別與GCr15鋼球（硬度HV=15GPa，粗糙度I萬方數(shù)據(jù)武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文Ra=0.01μm）對磨，試驗(yàn)時間為3min。利用掃描電子顯微鏡、場發(fā)射掃描電鏡觀察分析不同形貌的材料磨痕的形貌及其成分，并探討了鋁基微納表面形貌的摩擦磨損機(jī)理。結(jié)果顯示，添加表面活性劑的鹽酸溶液刻蝕后的形貌達(dá)到表面潤濕性和摩擦學(xué)性能的良好結(jié)合。關(guān)鍵詞：微納結(jié)構(gòu)，濕法刻蝕，無電沉積，摩擦磨損，耐腐蝕性
8、能II萬方數(shù)據(jù)武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractWithexpandingapplicationofmetalsandtheiralloys,thelackofcomprehensivemechanicalpropertiesofmaterialsismo
