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中国机械工程 2024年第1期35卷 2-26页

作者：黄云黄建超肖贵坚刘帅林瓯川刘振扬重庆大学机械与运载工程学院重庆400044

当前制备的超疏水表面耐磨性能普遍较差,因而其在各领域的应用受到限制。研究表明微纳结构和低表面能是实现功能表面超疏水性能的关键因素,因此,首先基于超疏水表面作用机制,对超疏水表面织构进行了归纳,旨在通过优化表面织构来解决微... 详细信息

当前制备的超疏水表面耐磨性能普遍较差,因而其在各领域的应用受到限制。研究表明微纳结构和低表面能是实现功能表面超疏水性能的关键因素,因此,首先基于超疏水表面作用机制,对超疏水表面织构进行了归纳,旨在通过优化表面织构来解决微纳结构易磨损难题;然后对超疏水表面加工技术进行了梳理总结,从成本和效率两个方面分析了降低表面能的措施,为拓展超疏水表面加工体系提供思路;进而详细总结了超疏水表面耐磨性的分析手段,并阐述了提高超疏水表面耐磨性的方法;最后,展望了耐磨性超疏水表面的未来发展前景,以期推动超疏水表面在工程中的大规模应用。

关键词：超疏水表面加工技术耐磨性微纳结构低表面能

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A Novel Approach for the Fabrication of Sharkskin Structured Bionic Surfaces with Hydrophobic Wettability:Laser Processing and Ordered Abrasive Belt Grinding

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Journal of Bionic Engineering 2023年第4期20卷 1687-1700页

作者： Guijian Xiao Zhenyang Liu ouchuan lin Yi He Shuai Liu Jianchao Huang College of Mechanical and Vehicle Engineering Chongqing UniversityChongqing400044China State Key Laboratory of Mechanical Transmissions Chongqing UniversityChongqing400044China

A new process for the fabrication of sharkskin bionic structures on metal surfaces is *** sharkskin bionic surface was successfully machined on the surface of IN718 by laser sequencing of the abrasive belt surface,laser processing of the layered scale-like structure,and ribbed texture *** flexible contact properties of belt grinding allow ribbed structures to be machined uniformly on a hierarchical,scale-like *** bionic microstructures with radii greater than 75µm were prepared after parameter *** influence of processing parameters on the geometrical accuracy of the microstructure was investigated,the microstructure microform and elemental distribution were analyzed,and the relationship between the ribbed microstructure and chemical properties of the surface of the bionic sharkskin on wettability was *** results indicate that reducing the laser power and increasing the laser scan rate can reduce the laser thermal effect and improve the microstructure processing *** laser ablation process is accompanied by a violent chemical reaction that introduces a large amount of oxygen and carbon elements and infiltrates them at a certain *** wettability of the surface undergoes a transition from hydrophilic(contact angle 69.72°)to hydrophobic(contact angle 131.56°)due to the adsorption of C-C/C-H and the reduction of C=O/O=C-O during the placement *** ribbed microstructure changes the solid-liquid contact on the surface into a solid-liquid-gas contact,which has an enhanced effect on *** study is a valuable guide to the processing of hydrophobic layered bionic microstructures.

关键词： Laser processing Abrasive belt grinding Bionic sharkskin structure Wettability

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