研究目的
通过直接激光干涉图案化(DLIP)技术制备单尺度与多尺度周期性微/纳结构表面,阐明不同长度尺度对不锈钢表面水接触角的影响。
研究成果
结合表面化学改性的多尺度DLIP结构可在不锈钢表面形成超疏水状态,实现152°±2°的静态接触角和仅4°±2°的接触角滞后。单尺度结构未能呈现超疏水特性,这凸显了层级化表面图案对润湿性控制的重要性。
研究不足
该研究仅限于不锈钢基材及所使用的特定激光参数。未探究超疏水性能在不同环境条件下的长期稳定性。
1:实验设计与方法选择:
采用皮秒和纳秒激光脉冲的直接激光干涉图案化(DLIP)技术在不锈钢表面制备仿生图案,形成单尺度与多尺度结构。
2:样品选择与数据来源:
以耐腐蚀铁素体不锈钢X6Cr17(EN 1.4016)的电抛光金属片作为基材。
3:4016)的电抛光金属片作为基材。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:皮秒激光器(德国乌尔塞尔恩EdgeWave公司)、纳秒激光器(俄罗斯莫斯科Laser-Export公司)、疏水剂(Mecasurf?)、共聚焦显微镜(徕卡SCAN DCM3D)、扫描电镜(蔡司Supra 40VP)、X射线光电子能谱仪(Amicus光谱仪)、接触角测量系统(OCA 20)。
4:实验流程与操作步骤:
通过DLIP处理样品制备微结构,再经纳秒激光熔融纳米粗糙度形成单尺度图案,动态评估润湿性并分析表面化学特性。
5:数据分析方法:
通过测量静态水接触角与接触角滞后评价润湿性能,采用能谱仪(EDX)和X射线光电子能谱(XPS)分析表面化学成分。
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