铝合金表面构建超疏水性的化学改性机理
2011-08-24余新泉张友法周荃卉
东南大学学报(自然科学版) 2011年5期
关键词:改性
吴 洁 余新泉 张友法 周荃卉
(东南大学材料科学与工程学院,南京 211189)
(东南大学江苏省先进金属材料高技术研究重点实验室,南京 211189)
超疏水金属表面具有耐腐蚀、自清洁、抗结冰、防生物附着等特性,对金属在海水环境、酸性条件、低温和人体植入等领域的应用具有重要意义[1-4].基于荷叶效应的基本原理,超疏水金属表面的制备方法主要有2种:①构建粗糙结构和表面改性分开进行的两步法[5-8];②粗糙化和化学改性同时进行的一步法[9-11].对于粗糙结构的制备,有湿化学刻蚀法、表面氧化法、直接成膜法和电化学沉积法等.运用这些方法已在不锈钢、铜、铝、锌和钛等多种金属表面获得了超疏水性[1-10].表面改性剂一般选用表面能较低的聚合物,如氟碳树脂(聚四氟乙烯)、有机硅树脂(聚二甲基硅氧烷)、氟硅树脂(氟硅烷)和长链聚合物(硬脂酸)等[4].与其他制备方法相比,湿化学刻蚀法简便快捷、成本较低;而长链脂肪酸的价格远低于其他修饰物.因此,利用湿化学刻蚀和长链脂肪酸进行化学改性,构建超疏水金属表面具有方便、快速、低成本等优点[12-14].利用刻蚀法在金属基体上制备粗糙结构的机理及应用已有较多文献报道[1-4,12-14],但化学改性对金属表面润湿性的影响规律和机理研究较少.
本文系统研究了刻蚀-化学改性两步法中的蒸镀改性对铝合金表面形貌和润湿性的影响规律和机理,在两步法化学改性的基础上,研究了用一步浸泡法制备超疏水铝合金……
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