仿壁虎粘附材料的制備與粘附性能研究.pdf

1、壁虎能在任意的表面上穿梭自如，這都得益于其腳趾上的復(fù)雜分層絨毛結(jié)構(gòu)。通過制造仿壁虎絨毛陣列結(jié)構(gòu)，可以得到具有粘附性能的干性粘結(jié)劑。多孔氧化鋁模板由于孔結(jié)構(gòu)有序，孔徑可控等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用來制備納米結(jié)構(gòu)材料。因此本文采用氧化鋁模板來制備仿壁虎納米陣列。
　　 本文用二次氧化法制備了多孔氧化鋁模板，并探討了其生長(zhǎng)機(jī)制。對(duì)氧化鋁模板制備工藝的改進(jìn)大幅提高了效率。將多孔氧化鋁作為模板，制備聚合物納米陣列，探討了聚合物溶液和熔體浸潤(rùn)納米孔模

2、板時(shí)的機(jī)理和流動(dòng)行為。探索了納米陣列的測(cè)試方法，并測(cè)試了納米陣列的宏微觀粘附力和摩擦力。
　　 本文的工作如下：
　　 1.改善陽(yáng)極氧化鋁模板的制備工藝，是制備具有一定厚度和力學(xué)性能的氧化鋁模板的時(shí)間縮短到1小時(shí)。對(duì)氧化鋁模板進(jìn)行表征，納米孔徑大小均勻，呈六方排列。
　　 2.采用溶液浸潤(rùn)模板法和熔體浸潤(rùn)模板法制備了聚酰亞胺納米陣列和聚丙烯納米陣列。其中聚酰亞胺納米陣列通過控制浸潤(rùn)時(shí)間得到了不同長(zhǎng)度的納米陣列。討

3、論了溶液和熔體浸潤(rùn)的機(jī)理，并探索了溶液在納米孔洞里的流動(dòng)行為。聚合物溶液浸潤(rùn)機(jī)理與溶液濃度密切相關(guān)，聚合物溶液在納米管中的流動(dòng)可以用Lucas-washbum方程描述。
　　 3.對(duì)制備的納米陣列進(jìn)行了宏微觀粘附力測(cè)試并計(jì)算了陣列的有效彈性模量。宏觀粘附力測(cè)試采用自制的簡(jiǎn)易裝置。微觀測(cè)試采用納米壓痕儀的壓痕和劃痕模式進(jìn)行，測(cè)試探針提起時(shí)受到的粘附力。測(cè)試結(jié)果表明，陣列在只有預(yù)壓力的作用下，表現(xiàn)出的粘附力不明顯，而在探針在陣列表面