高速微钻削构建孔阵列疏水表面
2018-08-30弯艳玲杨健
长春理工大学学报(自然科学版) 2018年4期
关键词:结构
弯艳玲,杨健
(长春理工大学 机电工程学院,长春 130022)
自然界中植物的叶片以及一些动物的表面均具有超疏水性,其中最具代表性的便是荷叶。德国生物学家C.Neinhuis和W.Barthlott首先对荷叶表面的疏水性现象进行了研究,认为微米结构与纳米结构组成的分级结构和表面疏水蜡状物质使荷叶表面具有疏水性。疏水表面由于其具有自清洁、减阻、抗冰霜、防腐蚀等优异性能,在建筑领域、纺织品领域、液体输送领域、生物医学领域等各个领域有着广泛的应用前景。各国学者受荷叶表面微纳米复合结构的启发,纷纷采用各种先进的技术手段在金属基体表面构建微纳米粗糙结构。其中包括:平板印刷技术[1]、相分离技术[2]、模板法[3]、相分离与自组装法等,但这些表面制备方法大多数都试验条件苛刻,试验成本高,需要二次化学物质修饰,不易大规模制备等缺点,致使超疏水表面无法在生产生活中得到广泛应用[4]。随着微纳技术不断的发展,微切削技术的应用领域越来越广泛,与微铣削相比,微钻削在加工圆孔时的效率更高并且能够加工深孔。在铝合金表面加工微孔阵列结构,研究了铝合金表面微孔加工质量与进给量的变化规律,并对加工后铝合金表面的疏水性能进行了测量,以期达到提高铝合金表面微孔结构的表面加工质量,改变材料表面的疏水性能。
1 实验研究
1.1 实验条件
利用高速精密微铣削机床在6061铝合金表面构建微孔阵列结构。采用激光共聚焦显微镜、超景深显微镜和扫描电镜对样件尺寸精度、表面形貌及加工质量进行检测,采用自制接触角测量仪对铝合金表面疏水性能进行观测,液滴大小为3μL,每个样本测量5次,取其平均值。……
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