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| 內容簡介： |
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本书对自然生物界存在的特殊浸润现象进行了概述，结合国内外有关特殊浸润性材料的研究工作进展及相关理论，阐述了特殊浸润性表面的形貌特征、设计思想、研究意义及仿生学设计等，结合作者的研究，本书着重介绍了对铝、镁、钛及硅等进行特殊浸润性改性研究的方法，并对制备得到的特殊浸润性表面的性能进行了研究。书中通过实际案例讲解，有大量的图表数据，内容翔实。本书可供从事相关领域研究的科研人员参考。
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| 目錄：
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第1章绪论
1.1引言002
1.2具有超疏水特性的自然生物表面004
1.3超疏水表面制备方法013
1.4研究内容021
参考文献022
第2章浸润性基础理论
2.1浸润性理论029
2.2浸润表面的物理力学034
2.3固液的表面性质037
2.4固液界面膜与有序分子膜039
参考文献040
第3章激光加工与自组装构建硅/镁基超疏水表面
3.1材料与制备045
3.2结果与讨论050
3.3本章小结061
参考文献062
第4章浸泡刻蚀与低表面能物质修饰铝镁合金基超疏水表面
4.1材料与制备065
4.2结果与讨论068
4.3本章小结077
参考文献078
第5章微弧氧化与自组装制备疏水/超疏水镁合金表面及其微摩擦学特性
5.1材料与制备081
5.2结果与讨论084
5.3本章小结097
参考文献097
第6章基于微弧氧化与纳米颗粒制备镁合金超疏水表面及其耐蚀性
6.1材料与制备100
6.2结果与讨论102
6.3本章小结111
参考文献111
第7章轻金属基特殊浸润性表面的制备与表征
7.1表面形貌分析114
7.2表面成分分析127
7.3分子膜沉积法制备的表面浸润性分析130
7.4提拉法制备的表面浸润性分析139
7.5表面自清洁性研究144
7.6本章小结147
参考文献149
第8章玻璃基底超疏水表面的制备与表征
8.1分散SiO2纳米疏水表面制备152
8.2环氧树脂/SiO2复合玻璃基底超疏水表面158
8.3本章小结161
参考文献162
第9章制备工艺与展望
9.1制备工艺比较165
9.2结论169
9.3展望170
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| 內容試閱：
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特殊浸润性表面因其在人们的日常生活和国民生产的各个领域有着巨大的应用前景而受到研究者的广泛关注。对自然生物界特殊浸润性表面的研究发现，固体表面的浸润性是由材料表面的化学组成（表面自由能）和表面微观形貌决定的，通过改变固体表面的微观结构和表面自由能可以实现对固体材料表面浸润性的调控。基于上述理论，从表面微观结构和表面自由能两个方面着手，利用多种技术手段构建适当的表面微观结构，同时对材料的表面自由能加以调控，实现了对不同基底材料浸润性的调控，为超疏水表面的制备提供了新的工艺手段和方法。
采用激光加工技术在硅、镁合金表面构造规则的粗糙表面结构，利用自组装技术进行氟化硅烷修饰，制备得到具有超疏水性的硅、镁合金表面。研究了具有规则形貌结构的改性表面与接触角之间的关系，通过建立数学模型对超疏水表面的浸润状态进行分析，阐明了基于激光加工与自组装技术构建硅、镁合金表面的超疏水状态符合Cassie-Baxter状态模型。
基于位错刻蚀理论，利用溶液刻蚀处理铝镁合金试样构建微观粗糙结构，通过自组装技术降低微观粗糙表面自由能，制备得到铝镁合金超疏水表面。研究发现，刻蚀时间的不同使制备得到的超疏水表面与水滴之间的黏附力存在明显差异，分析认为，黏附力的差异是水滴在具有不同微观结构表面上所处的状态不同造成的。
通过微弧氧化技术在镁合金表面生成微观粗糙结构，再利用自组装技术获得了镁合金基底超疏水表面。对试样表面进行微摩擦学测试表明，致密层和疏松层以及经自组装分子膜修饰后的膜层均比镁合金基底具有更好的耐磨性能；基于自组装技术制备的疏水/超疏水表面形成的边界润滑膜在一定载荷条件下均能有效地降低基底的摩擦系数，边界润滑膜失效后，基底表面特性占主导地位。
采用微弧氧化技术在镁合金表面生成微细表面结构，利用环氧树脂溶液和纳米二氧化硅分散液对该表面进行涂覆处理，形成二氧化硅纳米颗粒均匀分布的粗糙表面，再利用全氟硅烷改性后，制备得到具有微/纳二元粗糙结构的超疏水性复合涂层。研究表明，此表面具有稳定的超疏水效果，其对不同pH值的液滴均表现出超疏水性，并且，相比镁合金基底，耐蚀性得到显著提高。
利用激光刻蚀工艺分别与沉积法、提拉法相结合，以TC4钛合金、TA2纯钛、6061铝合金、AZ31B镁合金四种常用的轻金属材料为基底，以点阵、切圆、直线和网格为基底形貌特征，对于同一种形貌设置了不同参数，特别地对于直线和网格图形选用了两种不同的加工方法，制备出了一系列特殊浸润性表面，并分别对其进行了浸润特性研究、表面的微观形貌研究、表面成分测定以及自清洁性研究。
以玻璃为基底的超疏水表面构建，利用纳米SiO2颗粒制备了单分散纳米SiO2疏水表面，结合环氧树脂制备了环氧树脂/ SiO2复合表面，成功制备了高疏水性和透光性好的玻璃基底镀层。
由于时间仓促、水平有限，不当之处在所难免，恳请同行和读者批评指正。本专著的出版得到了北京工商大学科技创新服务能力建设——高水平论文作者/科研获奖培育计划项目与专著资助的扶持，在此表示感谢。
李杰
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