表面減阻涂層的制備及減阻因素分析.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、海上行駛的船舶及水下運動設(shè)備等正常工作時容易受到來自流體的摩擦阻力。它不僅影響船舶運動速率,而且航行過程中航海設(shè)備需要耗費大量的燃油來克服外加粘性阻力。有效降低船體運動帶來的阻力不僅有利于船舶的速度提高,而且能夠加強能源利用率,促進科技進步,增強國防建設(shè)。因此,發(fā)展減阻技術(shù)勢在必行。近年來,超疏水減阻技術(shù)作為新興的減阻方案,受到了科學家們的廣泛關(guān)注。超疏水減阻材料制備方法簡便,操作環(huán)境溫和,并且得益于自身材料的優(yōu)良特性,能夠捕獲空氣,使

2、得運動過程粘滯阻力減小,從而實現(xiàn)減阻。但是,超疏水減阻技術(shù)目前存在一些爭議,爭議主要圍繞兩點展開:其一,是否所有的超疏水涂層均具有減阻性;其二,超疏水能夠減阻的技術(shù)條件和參數(shù)。
   基于目前存在的爭議,本論文圍繞超疏水涂層能否減小流體阻力這一關(guān)鍵性問題展開,利用無電金屬沉積方法、聚合物自交聯(lián)等操作手段,我們制備了四種典型的超疏水表面,并分別對其表面形貌、疏水性能、減阻特性做出表征測試。實驗發(fā)現(xiàn),不是所有的超疏水涂層都具有減阻特

3、性;只有粗糙結(jié)構(gòu)構(gòu)筑在平面基底以上的超疏水結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)減阻功效。另外,超疏水表面的粘附力值是影響減阻的重要因素:隨著粘附力值的增大,超疏水涂層減阻性能逐漸下降;當涂層對靜態(tài)水滴的最大粘附力值達到137.2μN時,疏水涂層表現(xiàn)出增阻性,此時水滴可以倒掛在涂層表面而不掉落。同時,本文總結(jié)了超疏水涂層減阻的技術(shù)條件和參數(shù),以及減阻機理和實際應用的可行性。最后,論文探討了該技術(shù)當下存在的缺點。希望本文的工作能夠?qū)ξ磥砗Q蟠灉p阻技術(shù)的發(fā)展做出一定的

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