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基于分形理論的疏水功能表面潤濕性分析

李陵漢; 張東光; 吳亞麗; 杜佩瑾; 孫桓五 太原理工大學(xué)機械工程學(xué)院; 太原030024; 太原理工大學(xué)力學(xué)學(xué)院; 太原030024; 吉林大學(xué)工程仿生教育部重點實驗室; 長春130025; 太原重型機械集團有限公司礦山采掘裝備及智能制造國家重點實驗室; 太原030024

摘要:為分析疏水功能表面的形貌參數(shù)對其潤濕性的影響,以1060鋁合金為基體材料,通過化學(xué)刻蝕預(yù)處理,電解刻蝕和硬脂酸修飾相結(jié)合的方法,制備疏水功能表面。通過調(diào)控化學(xué)刻蝕時間,使表面具有不同的微觀形貌,進而改變其潤濕性。利用掃描電子顯微鏡對疏水功能表面的微觀形貌進行表征,利用接觸角測量儀對其潤濕性進行測定。基于圖像處理技術(shù),對疏水功能表面的微觀形貌特征信息進行提取與分析。結(jié)果表明,同一表面在不同的放大倍數(shù)下,其灰度值分布統(tǒng)計具有相似的規(guī)律,說明所制備的疏水功能表面具備分形特征;利用差分盒子維數(shù)算法對表面維數(shù)進行計算,不同化學(xué)刻蝕時間所對應(yīng)的表面維數(shù)與其潤濕性的變化規(guī)律相吻合,說明維數(shù)是疏水功能表面的潤濕性調(diào)控參數(shù)之一。

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