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雜分層絨毛結構。通過制造仿壁虎絨毛陣列結構，可以得到具有粘附性能的干性粘結劑。多孔氧化鋁模板由于孔結構有序，孔徑可控等優(yōu)點，被廣泛用來制備納米結構材料。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，并探討了其生長機制。對氧化鋁模板制備工藝的改進大幅提高了效率。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納米孔模

2、板時的機理和流動行為。探索了納米陣列的測試方法，并測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.改善陽極氧化鋁模板的制備工藝，是制備具有一定厚度和力學性能的氧化鋁模板的時間縮短到1小時。對氧化鋁模板進行表征，納米孔徑大小均勻，呈六方排列。
　　 2.采用溶液浸潤模板法和熔體浸潤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時間得到了不同長度的納米陣列。討

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