7、超疏水铝表面机械稳定性及高速淹没水射流空蚀试验台研究

超疏水铝表面机械稳定性及高速淹没水射流空蚀试验台研究

超疏水铝表面的制备与性能测试

在超疏水铝表面的研究中，首先需要对铝表面进行处理以去除氧化层。使用1200粒度的表面磨床、去离子水和丙酮来去除铝表面形成的氧化层，清洁后的样品SEM图像呈现出特定的微观结构。之后，采用化学蚀刻和浸涂方法来制备超疏水铝样品。

化学蚀刻后，在样品上沉积低表面能材料，此时样品中会出现小空腔和低表面能颗粒。这些小空腔能够困住空气，使得水无法渗入，从而增大了水的接触角，将亲水表面转变为超疏水表面。通过观察不同样品的SEM图像可以清晰看到这一变化：
- 清洁未处理的铝样品 ：呈现出相对平整的表面结构。
- 表面处理后的铝样品 ：有明显的小空腔和低表面能颗粒。
- 经过20次粘附剥离试验后的样品 ：微观结构被侵蚀，空腔尺寸增大，水接触角减小，表面变为疏水性。

为了测试制备的超疏水铝表面的机械耐久性，进行了多项测试：
- 粘附剥离试验 ：涂层在多达20次的剥离循环中保持不受影响，水滴能够从表面滚落。
- 砂纸磨损试验 ：涂层在多达15次的磨损循环中保持完好。
- 水冲击试验 ：涂层铝表面能够防止水扩散，水射流会反弹，这是由于涂层的超疏水性质，表面的气穴和低表面能阻止了水射流进入粗糙结构，涂层在长达4分钟的水冲击下保持不受影响。

部分蚀刻后的样品经过去离子水和丙酮清洁后，再浸入沸水中约20分钟进行热处理，然后再次