資源描述：
《試析水下自潤滑仿生涂層的制備及性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文水下自潤滑仿生涂層的制備及性能研究姓名：趙志紅申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：化學(xué)工藝指導(dǎo)教師：張密林20070301哈爾濱l。樣人學(xué)碩十學(xué)竹論文摘要魚類是水中的游泳好手，是利用身上的鰭在水中沿著曲線游動的，其身體往往呈十分標(biāo)準(zhǔn)的流線型，全身布滿粘液，再加上水中浮力的作用，使它們可
2、三l很快的游動。因此水中的船只往往都是流線型設(shè)計，這是一種仿生的方法，但是這樣仍然不能滿足人們對航行速度的要求。本論文基于魚類全身布滿粘液的特點，設(shè)計一種仿生涂層，將其涂覆在水下作業(yè)的裝備上，通過表面粘液層束減少行進(jìn)阻力，提高行進(jìn)速度。本論文根據(jù)魚類在水中游泳時其皮膚表面粘液的減阻
3、機(jī)理，分別用水溶性高分子聚合物聚丙烯酰胺和聚環(huán)氧乙烷對水性環(huán)氧涂料進(jìn)行改性，制備出一種與魚類皮膚表面粘液減阻機(jī)理相似的親水性減阻涂層——水下自潤滑仿生涂層。并用傅暈葉變換紅外光譜儀、液滴狀分析儀、掃描電鏡和阻力測試儀等儀器對改性后的涂膜的結(jié)構(gòu)、親水性、表面形貌、摩擦阻力等各項性能進(jìn)行測試。結(jié)果表明，改性后的涂膜的親水性比改性前大大提高。用聚丙烯酰胺對水性環(huán)氧涂料改性時，接觸角減小30。左右，表面能升高10mJ／m2左右。且隨著聚丙烯酰胺、水性環(huán)氧樹脂固化荊的加入量的增加；聚丙烯酰胺溶液濃度的降低，涂膜的親水性逐漸增強，表面能逐漸增大。在室溫條件下固化所得涂膜的表面比高溫(100
4、"C)固化所得涂膜的表面要平整，但韌性不如高溫固化所得涂膜的韌性好。用聚環(huán)氧乙烷對水性環(huán)氧涂料進(jìn)行改性時，接觸角減小40。左右，表面能升高17mJim2左右。且隨著聚環(huán)氧乙烷加入量的增加；水性環(huán)氧樹脂固化劑加入量的減少；聚環(huán)氧乙烷溶液濃度的降低，涂膜的親水性逐漸增強，表面能逐漸增大。在高溫條件下固化所得涂膜的表面比室溫下固化所得涂膜的表面要平整，但兩種條件下固化所得涂膜的韌性幾乎沒有什么變化。在測試涂膜的水下摩擦阻力時．由于實驗設(shè)備的限制，水流速度不能太大，無法真正模擬魚雷航行時的真實環(huán)境，即水流無法達(dá)到湍流狀態(tài)，使得哈爾濱l：稃人學(xué)碩十學(xué)位論文聚丙烯酰胺和聚環(huán)氧乙烷無法充分發(fā)
5、揮其假塑性性能。因此，改性后所得涂膜的阻力在低流速時減阻效果并不是很明顯，但是隨著水流速度的增加，涂膜的減阻效果越來越好，在水速大于0．75m／s時，涂膜的水下阻力減少約6％．10％。關(guān)鍵詞：水性環(huán)氧涂料；自潤滑；親水性；減阻；聚丙烯酰胺；聚環(huán)氧乙烷哈爾濱l：科人學(xué)碩+學(xué){f7：論文AbstractThefishisthesubaqueousswimmingace．TheyswimalongCulNeusingtheirtiminthewater．Theirbodytakesoilverystandardstreamlineandbestrewsthephlegmfromhea
6、dtofootandthefunctionofflotageinthewater．Thesemakethefishswimrapidly．Sothesailsarcdesignedasstrearaline．Tllisisabionicmethod．Butitcan’tsatisfypeople’sdemandofthenavigationalspeed．nleexperimentdesignsakindofbioniccoatingbasingonthecharacteristicofthefishbcstrewingthephlegmfromheadtofoot．n屺coa
7、tingiscoatedontheunderwaterfumishment．Itcanreducetheresistanceandimprovethevelocitythroughthephegmlayer．．11lepapermakeswater-solubilitymacromoleeulepolymer-Polyacrylamide(PAM)andPolyoxyethyleneOxide(PEO)謝thwaterborneepoxycoatinggraftreactionandpreparealcindofhydrophiliereducingresistancecoat
8、ing-underwaterself-lubricantbioniccoatingofwhichthemechanismofreducingresistancesimilartothemechanismofthereducingresistanceoftheskinofthefish．n惦performanceofthecoatingfilm,forexample,thestlxlCtllre,thehydrophilicity,thesufacemorphology,frictiomlre
