金屬基超疏水表面的高效制備及其誘導(dǎo)氣泡破裂的研究的開(kāi)題報(bào)告

金屬基超疏水表面的高效制備及其誘導(dǎo)氣泡破裂的研究的開(kāi)題報(bào)告一、研究背景與意義隨著科技的不斷發(fā)展，金屬表面超疏水性的制備技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用和發(fā)展。疏水表面不僅可以在避免水滴粘附的同時(shí)對(duì)液體起到排斥作用，同時(shí)還可以廣泛應(yīng)用于防腐、防污、抗菌等領(lǐng)域。而超疏水表面是疏水表面的一種高級(jí)形態(tài)，其表面接觸角大于150度，且對(duì)低表面張力液體（如油）亦表現(xiàn)出疏水性質(zhì)，因此在應(yīng)用上具有更高的價(jià)值。然而，目前超疏水表面的制備仍然存在一些問(wèn)題，如制備成本高、穩(wěn)定性差、在水下條件下氣泡不易破裂等。針對(duì)這些問(wèn)題，本研究將通過(guò)結(jié)合金屬表面微納米結(jié)構(gòu)和化學(xué)修飾方法制備超疏水表面，并通過(guò)研究其氣泡破裂機(jī)理，探究制備后表面在水下應(yīng)用中的性能及穩(wěn)定性，為其應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)和實(shí)用價(jià)值。二、研究?jī)?nèi)容與方法1.研究?jī)?nèi)容本研究主要研究金屬基超疏水表面的高效制備技術(shù)及其氣泡破裂機(jī)理，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)其在水下條件下的穩(wěn)定性和性能表現(xiàn)，具體內(nèi)容包括：（1）結(jié)合金屬表面微納米結(jié)構(gòu)和化學(xué)修飾方法制備超疏水表面；（2）利用高速攝像技術(shù)記錄氣泡在超疏水表面上的破裂過(guò)程，并分析氣泡破裂機(jī)制；（3）探究超疏水表面對(duì)不同液體的疏水性質(zhì)和在水下條件下的性能表現(xiàn)；（4）測(cè)量并分析超疏水表面對(duì)液態(tài)流體的摩擦系數(shù)。2.研究方法（1）制備超疏水表面：采用化學(xué)修飾和微納米結(jié)構(gòu)制備技術(shù)，如蒸發(fā)法、化學(xué)氧化法等；（2）氣泡破裂機(jī)理研究：采用高速攝像技術(shù)記錄并分析氣泡的破裂過(guò)程，結(jié)合研究對(duì)象的物理特性和表面形貌探究氣泡破裂機(jī)理；（3）疏水性質(zhì)和性能表現(xiàn)測(cè)試：通過(guò)接觸角測(cè)量?jī)x、流量計(jì)等測(cè)試表面疏水性質(zhì)和在水下性能表現(xiàn)；（4）摩擦系數(shù)測(cè)試：通過(guò)摩擦儀對(duì)比測(cè)試不同物體在超疏水表面上的摩擦性能。三、預(yù)期成果通過(guò)本研究，預(yù)計(jì)可獲得以下成果：（1）開(kāi)發(fā)一種高效制備金屬基超疏水表面的方法，降低制備成本，提高制備效率及穩(wěn)定性；（2）探究超疏水表面對(duì)氣泡的破裂機(jī)理，為超疏水表面應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)；（3）測(cè)試超疏水表面在不同液態(tài)流體下的疏水性質(zhì)和在水下條件下的性能表現(xiàn)，為其應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持；（4）分析超疏水表面對(duì)液態(tài)流體的摩擦系數(shù)，提供新的摩擦材料選擇及應(yīng)用方向。四、研究進(jìn)度安排（1）研究方案設(shè)計(jì)及文獻(xiàn)調(diào)研：2個(gè)月；（2）超疏水表面制備及化學(xué)修飾方法研究：4個(gè)月；（3）氣泡破裂機(jī)理研究：3個(gè)月；（4）疏水性質(zhì)和性能表現(xiàn)