基于Ni-nSiO2復(fù)合電鍍的鋼基超疏水表面制備關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、超疏水表面具有水摩擦阻力小、高承載力、耐腐蝕等優(yōu)異特性，越來越受到各行各業(yè)的青睞，在船舶與海洋工程中也具有非常好的應(yīng)用前景。但由于船舶與海洋工程建造的實(shí)際要求比較特殊，目前的超疏水表面制備工藝無法滿足其生產(chǎn)要求。本論文提出了一種基于納米微粒復(fù)合電鍍的超疏水表面制備新工藝，在Q235鋼基表面制備出了具有優(yōu)良超疏水性能的Ni-nSiO2復(fù)合鍍層表面。
　　本論文基于納米微粒復(fù)合電鍍的超疏水表面制備關(guān)鍵技術(shù)展開實(shí)驗(yàn)研究。針對(duì)船舶與海洋工

2、程實(shí)際生產(chǎn)需要，采用了復(fù)合電鍍工藝技術(shù)制備鋼基超疏水表面，發(fā)揮其設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低廉、效率高、加工尺度大、可加工平板或彎板、具備可修復(fù)性等優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，在鍍液中加入了納米二氧化硅顆粒，使其與金屬鎳離子共同沉積，在Q235鋼板上構(gòu)建了仿荷葉表面的微納米雙重粗糙結(jié)構(gòu)，配合氟硅烷低表面能修飾，得到了疏水性、耐磨性良好的表面鍍層。
　　開發(fā)了復(fù)合電鍍法制備超疏水表面的實(shí)驗(yàn)裝置臺(tái)，開展超疏水表面制備關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)驗(yàn)研究。從實(shí)際加工的角度對(duì)鍍液配方

3、、工藝流程、表面性能等進(jìn)行驗(yàn)證和改進(jìn)，為本工藝的最終工業(yè)應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。分別研究了電流密度、鍍液溫度、電鍍時(shí)間三個(gè)復(fù)合電鍍中關(guān)鍵的工藝參數(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。發(fā)現(xiàn)當(dāng)其他工藝參數(shù)一定時(shí)，靜態(tài)接觸角隨電流密度的增大，先增大后減小;隨鍍液溫度的升高，先增大后不變;隨電鍍時(shí)間的延長(zhǎng)，先增大后減小。最終，確定了最佳工藝參數(shù):電流密度10A/dm2，鍍液溫度70℃，電鍍時(shí)間30分鐘，此時(shí)得到最大靜態(tài)接觸角158.83°。
　　對(duì)實(shí)驗(yàn)后的鋼板進(jìn)行了