电泳-电沉积法制备超疏水Ni-PTFE复合镀层.pdf

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1、设计·研究《电加工与模具~2014年第6期电泳一电沉积法制备超疏水Ni—PTFE复合镀层郝巧玲，明平美，崔天宏(1．河南理工大学机械与动力工程学院，河南焦作454003；2．明尼苏达大学机械工程系，美国明尼阿波利斯55455)摘要：通过电泳一电沉积法制备具有超疏水特性的金属基镍(Ni)一聚四氟乙烯(PTFE)复合镀层。在改善搅拌方式和优选表面活性剂添加量的基础上。重点分析了电流密度和镀液中FE微粒子含量对镀层润湿性的影响。结果表明：在镀液中的FE微粒子含量>90g／L、且每克PTFE(平均粒径0．2Ixm)辅助有65mg的FC一134表面活性剂的条件下，

2、能制备出具有超疏水与疏油特性的Ni—PTFE复合镀层。关键词：润湿性；Ni—PTFE复合镀层；电泳一电沉积；超疏水；接触角中图分类号：TQ153文献标识码：A文章编号：1009—279X(2014)06—0029—04PreparationofSuper-hydrophobicNi-PTFECompositeCoatingsUsingElectrophoretic-electrochemicalDepositionProcessHaoQiaoling，MingPingmei，CuiTianhong2(1．HenanPolytechnicUniversit

3、y，Jiaozuo454003，China；2．UniversityofMinnesota，Minneapolis55455，USA)Abstract：InordertopreparethemetalcompositeNi—PTFEwithsuperhydrophobicsurface，anelectrophoretic-electrochemicaldepositionprocesswaspresented．Aftertheappropriatemodeforelectrolytestirringandtheoptimalamountofthesele

4、ctedadditivesbeingdetermined，theeffectofthecurrentdensityappliedandPTFEmicroparticleconcentrationintheelectrolyteonthewettabilityofthepreparedcompositecoatingswasmainlyinvestigated．Researchresultsshowedthat．Ni—PTFEcompositecoatings‘withsuperhydrophobicandoleophobicpropertiescanbe

5、obtainedfromtheelectrodepositionbathhavingmorethan90g／LPTFEmicroparticlesandquantitativeadditivewhichisaddedintermsof65mgsurfactantFC一134pergramPTFE．Keywords：wettability；Ni-PTFEcompositecoatings；electrophoretic—electrochemicaldeposition；super-hydrophobic；contactangle润湿性是固体表面的重要特征

6、之一，主要由表的研究热点之一[卜。]。研究表明，超疏水／油特性是表面化学组成和微观几何结构共同决定。固体表面的面微纳米复合结构和低表面能物质协同决定的。润湿性通常用接触角来表征，当液体在固体表面的至今已开发出数种商业化应用的具有超疏水特性接触角为90~～150。时，固体表现为疏水或疏油特或自清洁功能的产品及其制备工艺，但基本上都是性：当接触角>150。时，固体表现为超疏水或超疏油基于非金属材质实现的。特性。超疏水／油表面具有低摩擦、抗粘附、自清洁和虽然相关领域的研究人员针对超疏水／油特性防腐蚀等奇异特性，应用潜力极大，是国际学术界金属表面的制备技术开展了

7、大量的研究工作，并开发出诸如阳极氧化法、化学腐蚀法、电沉积法、化学收稿日期：2014—07—10气相沉积法、激光刻蚀法、模板法等[6_l0]多种具体的基金项目：国家自然科学基金资助项目(51175152)；河南省高校科工艺方法．但还存在着各种不足，尚无法提供商业技创新人才支持计划(2012HASTITO12)；河南理工大学科技创新团队支持计划(T2014—1)实用化的高品质超疏金属表面。这是因为：①金属第一作者简介：郝巧玲，女，1989年生，硕士研究生。的表面能普遍比非金属高很多，且形成微纳复合结，’n《电加工与模具》2014年第6期设计·研究构难度极大

8、；②上述方法所依托的制备思路“制备表1电解液成分及工艺条件微纳米结构一涂覆低表面