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金属特殊润湿性表面制备及性能研究

金属特殊润湿性表面制备及性能研究

作者:张跃忠 著

出版社:化学工业出版社

出版时间:2021-12-01

ISBN:9787122398703

定价:¥98.00

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内容简介
  本书对自然界存在的特殊润湿性现象进行了概述,结合国内外有关金属特殊润湿性表面的研究工作进展以及相关理论,系统阐述了金属特殊润湿性表面的设计思想、构筑策略、制备方法、研究意义及应用前景等,重点介绍了超亲水表面、超疏水表面、润湿性转换表面、双元润湿性表面和新兴润湿性表面等的相关制备方法并对所制备表面的性能进行了研究。本书具有较强的理论性和专业性,可供从事金属润湿性表面制备及性能研究等工作的工程技术人员、科研人员和管理人员参考,也可供高等学校材料、化学化工、生物工程及相关专业师生参阅。
作者简介
  张跃忠,太原科技大学,副教授,中共党员,工学博士,硕士研究生导师,毕业于重庆大学化学工程学院。长期从事金属材料科学与工程方向的教学科研工作,主要研究方向为金属腐蚀、材料表面工程、金属表面特殊润湿性研究。参与国家项目1项,山西省高等学校教育创新基金、山西省青年面上基金、太原科技大学校基金各1项,主持了校级教改项目1项。研究成果发表在:Applied surface science、surface coating technology、Materials letters等期刊上,发表SCI论文18篇,其中一区2篇,第1发明人申报国家发明专利6项,已授权1项。授权实用新型专利1项,并成功转化。
目录
第1章绪论
1.1自然界中的特殊润湿性表面  002
1.1.1自然界典型超疏水表面  003
1.1.2自然界典型超亲水表面  014
1.1.3自然界典型超疏油表面  017
1.1.4自然界典型亲/疏水图案表面  021
1.2固体表面润湿性  023
1.2.1表面张力与表面能  023
1.2.2静态接触角与润湿方程  024
1.2.3动态接触角  029
1.2.4油-水-固三相体系的润湿方程  031
参考文献  033

第2章金属特殊润湿性表面
2.1具有表面特殊润湿性的金属材料  041
2.1.1块状金属材料  041
2.1.2多孔金属材料  043
2.2金属特殊湿润性表面构筑原理  044
2.2.1表面组分对润湿性的影响  044
2.2.2表面结构对润湿性的影响  045
2.2.3金属特殊润湿性表面的构筑策略  052
2.3金属特殊润湿性制备工艺  054
2.3.1化学刻蚀法  054
2.3.2化学沉积法  054
2.3.3电化学方法  055
2.3.4氧化法  057
2.3.5自组装法  059
2.3.6水热法  059
2.3.7溶胶-凝胶法  060
2.3.8其他方法  061
2.4金属特殊湿润性表面应用  062
2.4.1自清洁  062
2.4.2腐蚀防护  063
2.4.3减阻  064
2.4.4油水分离  064
2.4.5抗结冰  066
2.4.6微型设备  067
2.4.7微流体传输  068
2.4.8其他应用  068
参考文献  069

第3章金属超亲水表面
3.12024铝合金超亲水表面  079
3.1.1样品制备  079
3.1.2润湿性能表征  080
3.1.3表面形貌表征  080
3.1.4表面组分表征  080
3.2AZ61镁合金超亲水表面  084
3.2.1样品制备  084
3.2.2润湿性能表征  084
3.2.3表面形貌表征  085
3.2.4表面组分表征  085
3.3铜超亲水表面  089
3.3.1样品制备  089
3.3.2润湿性能表征  089
3.3.3表面形貌表征  089
3.3.4表面组分表征  091
3.4水热反应机理及超亲水机理研究  094
3.4.1水热反应机理研究  094
3.4.2超亲水机理研究  094
3.5小结  095
参考文献  095

第4章金属超疏水表面
4.1AZ61镁合金超疏水表面  100
4.1.1样品制备  100
4.1.2润湿性能表征  101
4.1.3表面形貌表征  102
4.1.4表面组分表征  103
4.1.5防护性能研究  106
4.1.6机理研究  108
4.1.7小结  109
4.2锌超疏水表面  110
4.2.1样品制备  111
4.2.2润湿性能表征  111
4.2.3表面形貌表征  112
4.2.4表面组分表征  113
4.2.5成膜机理研究  116
4.2.6防护性能研究  117
4.2.7小结  121
4.32024铝合金超疏水表面  122
4.3.1样品制备  122
4.3.2润湿性能表征  123
4.3.3表面形貌表征  125
4.3.4表面组分表征  126
4.3.5防护性能研究  129
4.3.6耐久性能研究  130
4.3.7成膜机理研究  133
4.3.8耐久机理研究  135
4.3.9小结  137
参考文献  138

第5章金属润湿性转化表面
5.1AZ31镁合金润湿性转化表面  146
5.1.1样品制备  146
5.1.2润湿性能表征  147
5.1.3表面形貌表征  148
5.1.4表面组分表征  150
5.1.5小结  152
5.27075铝合金润湿性转化表面  153
5.2.1样品制备  153
5.2.2润湿性能表征  153
5.2.3表面形貌表征  155
5.2.4表面组分表征  157
5.2.5润湿性可逆转换机理研究  160
5.2.6小结  160
5.32024铝合金润湿性转换表面  161
5.3.1样品制备  161
5.3.2润湿性能表征  162
5.3.3表面形貌表征  163
5.3.4表面组分表征  164
5.3.5防护性能研究  166
5.3.6自清洁性能研究  166
5.3.7润湿性可逆转换机理研究  168
5.3.8小结  168
5.4金属智能润湿性转换表面  169
5.4.1光响应  170
5.4.2pH响应  171
5.4.3热响应  173
5.4.4离子交换响应  173
5.4.5焓刺激  174
5.4.6其他  175
参考文献  175

第6章金属双元润湿性表面
6.1超疏水-超亲油不锈钢网表面  179
6.1.1样品制备  180
6.1.2表面形貌表征  180
6.1.3表面组分表征  182
6.1.4润湿性能研究  184
6.1.5耐久性能研究  185
6.1.6油水分离性能及机理研究  186
6.2超亲水-水下超疏油不锈钢网表面  189
6.2.1样品制备  190
6.2.2表面形貌表征  191
6.2.3表面组分表征  193
6.2.4润湿性能研究  194
6.2.5油水分离性能研究  197
6.2.6油水分离机理研究  200
参考文献  201

第7章新兴润湿性表面
7.1梯度润湿性表面  208
7.1.1梯度润湿性表面及制备方法  208
7.1.2梯度润湿性表面的应用  214
7.2图案化润湿性表面  220
7.2.1图案化润湿性表面及制备方法  220
7.2.2图案化润湿性表面的应用  227
7.3Janus润湿性表面  232
参考文献  233

附录
附录1液体的表面张力(20 ℃)  240
附录2化学名词  240
 
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