金属铜超双疏表面制备

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1、创新实践培训（论文）题目：金属铜超双疏表面制备学院：材料科学与工程学院专业名称：高分子材料与工程班级学号：10013110学生姓名：朱九零班级学号：10013120学生姓名：杜友班级学号：10013129学生姓名：申勇星指导教师：欧军飞二O一三年六月金属铜超双疏表面制备学生姓名：朱九零　　　　班级：10013110学生姓名：杜友　　　　班级：10013120学生姓名：申勇星　　　　　班级：10013129指导老师：欧军飞摘要：本论文主要是以金属铜为基体材料，先利用化学刻蚀法在铜片表面制备粗糙结构，然后进一步采用表面化学修饰法在其表面组装低表面能的氟化硅烷分

2、子，从而获得具有超双疏表面结构的铜片。利用接触角测量仪、场发射扫描电镜(FE-SEM)、X-射线光电子能谱仪（XPS）等仪器对制备的粗糙结构和超双疏表面结构性质进行表征。研究结果表明：HNO3-CTAB的混合溶液能够对金属铜产生较强的刻蚀作用，NaOH-(NH4)2S2O8混合溶液能够对铜片产生氧化作用从而在其表面形成CuO或Cu(OH)2，依次在HNO3-CTAB、NaOH-(NH4)2S2O8混合溶液中刻蚀的样品能够获得具有特定粗糙结构的含CuO或Cu(OH)2表面，从而能够形成稳定的超双疏表面。分析在HNO3-CTAB和NaOH-(NH4)2S2O8

3、中处理不同时间对表面性质的影响。关键词：金属铜；超疏水；超疏油指导老师签名：PreparationofSuperhydrophobicandSuperoleophobiconsurfacecopperStudentname:jiulingzhuClass:10013110Studentname:youduClass:10013120Studentname:yongxingshenClass:10013129Supervisor:JunfeiOuAbstract:Byasimpleprocessofchemicaletchingandchemicalsurf

4、acegrafting,asuperhydrophobicandsuperoleophobicsurfacewasgeneratedonmetalliccopper.Differentmethodsincludingwatercontactanglemeasurement,fieldemissionscanningelectronmicroscope(FE-SEM),X-rayphotoelectronspectroscopy(XPS)wereappliedtocharacterizetheas-preparedroughandsuperhydrophob

5、icandsuperoleophobicsurface.ExperimentalresultsindicatedthatmixedsolutionofHNO3-CTABhadanetchingeffectonCuandmixedsolutionofNaOH-(NH4)2S2O8couldoxidizeCutoCuOorCu(OH)2.Thus,CusubstrateimmersedinmixedsolutionofHNO3-CTABandNaOH-(NH4)2S2Ointurnwouldfacilitatetheformationofastaleandsu

6、perhydrophobicandsuperoleophobicsurface.Keywords:copper;superhydrophobic;superoleophobicSignatureofSupervisor：目录1绪论51.1超双疏的理论基础51.1.1固体表面的浸润性51.1.2固体表面浸润性的基本理论61.1.3表面粗糙度与表面自由能91.2、超双疏金属表面的制备方法131.2.1　电化学腐蚀法131.2.2　气相沉积法131.2.3相分离法141.2.4　电化学沉积法141.2.5　模板法141.2.6　静电纺丝法151.2.7　等离子体

7、技术法151.2.8　其他方法151.3金属超双疏表面的应用161.3.1、在自清洁中的应用161.3.2、在海水中防止生物污染的应用161.3.3、在响应开关方面的应用161.3.4、在流体减阻中的应用171.3.5、在耐腐蚀中的应用171.3.6、在防止冰霜中的应用171.3.7、在微型水上运输器上面的应用前景172金属铜超双疏表面制备182.1主要实验设备仪器和原材料182.2试样的制备方法18（1）制备具有微米级表面结构的铜片19（2）制备具有纳米级表面结构的铜片19（3）表面氟化处理192.3试样的表征方法193结果与讨论203.1表面形貌与成分

8、203.2表面润湿性203.3超双疏性能的影响因素223.3.1表