基于改進(jìn)Ni-nSiO2納米復(fù)合電沉積法的鋼基超疏水表面制備工藝研究.pdf

1、超疏水表面由于擁有自清潔、抗生物淤積、低水阻力、高承載力、高耐腐蝕性等功能，可以廣泛應(yīng)用于船舶與海洋工程。然而，目前鋼基超疏水表面制備方法的研究尚顯不足，而且國(guó)內(nèi)外超疏水表面的制備工藝仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，與實(shí)際生產(chǎn)聯(lián)系不夠緊密?？紤]到船舶與海洋工程實(shí)際應(yīng)用情況，需要提出一種制備工藝簡(jiǎn)單，制備方法高效，易于重復(fù)和大面積生產(chǎn)的鋼基超疏水表面制備工藝。借鑒傳統(tǒng)復(fù)合電鍍和復(fù)合電刷鍍方法，本文提出了改進(jìn)的Ni-nSiO2納米復(fù)合電沉積工藝制備鋼

2、基超疏水表面的方法。該方法通過(guò)在Q235基材上構(gòu)筑微納米的Ni-nSiO2表面，實(shí)現(xiàn)了Q235鋼基超疏水表面的制備。本文具體的研究?jī)?nèi)容包括如下幾點(diǎn):
　　首先，綜合復(fù)合電鍍和復(fù)合電刷鍍的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)和改進(jìn)納米復(fù)合電沉積的設(shè)備及方法，使之能夠適用于大面積生產(chǎn)、提高自動(dòng)化水平;增加輔助遮擋陽(yáng)極、使用循環(huán)供液和電磁力攪拌裝置幫助實(shí)現(xiàn)納米微粒的均勻分布和與金屬離子的共沉積，保證了鍍層的均勻分布;為適當(dāng)提高陰極極化，調(diào)整快速鎳鍍液配方，細(xì)化表

3、面晶粒，以降低鍍層的孔隙率，避免大的孔隙的產(chǎn)生;對(duì)選用的Q235基體要求降低，既適應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)，又利用了粗糙表面易于納米微粒黏附與停留的優(yōu)點(diǎn)。
　　其次，運(yùn)用正交試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)試驗(yàn)，在得到大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)的同時(shí)，就Ni2+濃度、電流密度、陽(yáng)極速度、沉積時(shí)間與表面接觸角的關(guān)系分別進(jìn)行了分析。利用極差分析和相關(guān)的數(shù)學(xué)方法確定了電流密度為影響表面接觸角的最重要影響因素。
　　最后，對(duì)制備出的表面粗糙度和表面形貌進(jìn)行分析，尋找表面超疏水的原