基于改進Ni-nSiO2納米復合電沉積法的鋼基超疏水表面制備工藝研究.pdf

1、超疏水表面由于擁有自清潔、抗生物淤積、低水阻力、高承載力、高耐腐蝕性等功能，可以廣泛應用于船舶與海洋工程。然而，目前鋼基超疏水表面制備方法的研究尚顯不足，而且國內(nèi)外超疏水表面的制備工藝仍處于實驗室研究階段，與實際生產(chǎn)聯(lián)系不夠緊密?？紤]到船舶與海洋工程實際應用情況，需要提出一種制備工藝簡單，制備方法高效，易于重復和大面積生產(chǎn)的鋼基超疏水表面制備工藝。借鑒傳統(tǒng)復合電鍍和復合電刷鍍方法，本文提出了改進的Ni-nSiO2納米復合電沉積工藝制備鋼

2、基超疏水表面的方法。該方法通過在Q235基材上構筑微納米的Ni-nSiO2表面，實現(xiàn)了Q235鋼基超疏水表面的制備。本文具體的研究內(nèi)容包括如下幾點:
　　首先，綜合復合電鍍和復合電刷鍍的優(yōu)點，設計和改進納米復合電沉積的設備及方法，使之能夠適用于大面積生產(chǎn)、提高自動化水平;增加輔助遮擋陽極、使用循環(huán)供液和電磁力攪拌裝置幫助實現(xiàn)納米微粒的均勻分布和與金屬離子的共沉積，保證了鍍層的均勻分布;為適當提高陰極極化，調(diào)整快速鎳鍍液配方，細化表

3、面晶粒，以降低鍍層的孔隙率，避免大的孔隙的產(chǎn)生;對選用的Q235基體要求降低，既適應實際生產(chǎn)，又利用了粗糙表面易于納米微粒黏附與停留的優(yōu)點。
　　其次，運用正交試驗方法設計試驗，在得到大量試驗數(shù)據(jù)的同時，就Ni2+濃度、電流密度、陽極速度、沉積時間與表面接觸角的關系分別進行了分析。利用極差分析和相關的數(shù)學方法確定了電流密度為影響表面接觸角的最重要影響因素。
　　最后，對制備出的表面粗糙度和表面形貌進行分析，尋找表面超疏水的原