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摘要：润湿性是材料表面的重要特点之一。在防水，防腐，催化，选矿，润滑等领域有着重要的运用，对具有自清洁能力的超疏水表面的探讨有重要的论述作用和良好的进展运用前景。而表面润湿性动态可控的表面材料由于能够对外界刺激产生智能响应，也引起了人们的极大兴趣。尽管关于超疏水及润湿性可控表面的探讨已有诸多报道，但是大多具有制备成本高，工艺复杂及难以大面积推广等缺点，由此，寻求和探讨操作简便，成本低廉，实用性强，而且能够实现多因素制约的智能表面仍然是目前探讨的热点。本论文通过多种策略在不同材料基底表面构筑了多种新颖的微纳米结构，并在此基础上提出了多种简单的超疏水表面以及实用化的表面制备策略，并对其表面润湿性动态可控的超疏水/超亲水性可逆转换进行了探讨，具有潜在的运用价值。论文主要包括以下三个部分：1．在玻璃及锌，铜等常见金属材料基底上用简单易行的策略制备了微纳米粗糙度的复合氧化物膜，经几种不同的低表面能物质修饰，得到了超疏水表面材料，接触角均超过150°。其中十二烷基硫醇修饰时，可在短时间内得到疏水性较高的纳米复合膜。这为防水，防雪，抗冻和金属材料的防护提供了一种简便途径。2．利用碳纳米管本身的特殊结构，用简单的喷涂法在氮气氛和空气中分别制得碳纳米管/硬脂酸的复合超疏水膜，这两种超疏水膜在加热和暗室中静置时均可实现超疏水和超亲水之间的可逆转变。3．在金属锌表面用氯金酸腐蚀后，得到一种树枝状微观粗糙结构，经十二烷基硫醇修饰后，得到了具有较高静态接触角(159.05°)和较低滚动角(5-8°)的超疏水薄膜。合适的表面粗糙度和较低的表面自由能材料的有机结合是引发超疏水性的主要理由。关键词：微纳米结构论文碳纳米管论文超疏水论文表面材料论文可逆润湿性论文铜论文锌论文
摘要7-8
Abstract8-10
第一章 绪论10-34
1.1 引言10-11
1.2 基本概念和基础论述11-17
1.2.1 表面自由能11
1.2.2 表面润湿性11
1.2.3 表面润湿性的论述基础11-17
1.2.3.1 接触角与 Young's 方程12-13
1.2.3.2 Wenzel 接触角论述13-14
1.2.3.3 Cassie 接触角论述14-15
1.2.3.4 Wenzel-Cassie 共存的模型15-16
1.2.3.5 动态历程——前进角、后退角和接触角滞后16-17
1.3 超疏水表面的制备17-24
1.3.1 化学刻蚀法17-18
1.3.2 溶胶-凝胶法18-19
1.3.3 水热法19
1.3.4 模板法19-21
1.3.5 自组装法21
1.3.6 简单喷涂法21
1.3.7 一步浸泡法21-22
1.3.8 等离子体技术22
1.3.9 电化学沉积法22
1.3.10 电纺织法22-24
1.4 超疏水表面的运用24
1.5 超疏水表面的进展前景24-25
1.6 本论文的选题依据及探讨内容25-27
2.3.3.1 氧化铜纳米花膜及超疏水表面的形貌浅析48-50
2.3.3.2 纳米氧化铜片的形成机理与 XRD 物相浅析50-51
2.3.3.3 表面疏水性的讨论：51-53
2.3.3.4 超疏水膜的结构表征53-55
2.4 结论55-56