电火花线切割制备超疏水铜表面的正交试验.pdf

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1、第38卷第3期长春理工大学学报(自然科学版)Vo1．38No．32015年6月JournalofChangchtmUniversityofScienceandTechnology(NaturalScienceEdition)Jun．2015电火花线切割制备超疏水铜表面的正交试验许金凯，张林帅，弯艳玲，廉中旭，于化东(长春理工大学机电工程学院，长春130022)摘要：采用电火花线切割技术在铜表面构筑了复合粗糙结构，经自组装技术处理后得到了超疏水铜表面，通过正交试验方法对电火花线切割机床的脉冲宽度、脉冲间隔和峰值电流(功率管个数)参数进行了优化，并讨论了电火花线切

2、割机床放电参数对表面润湿性能的影响。结果表明，电火花线切割机床在铜表面构筑出陨石坑一突起复合粗糙结构。不同的电火花线切割加工参数产生不同尺度的微观结构，并影响铜表面的疏水性。当脉冲宽度为32gs，脉中间隔为128~s，功率管为2个时，制得的铜表面静态接触角最高，为156．42。，滚动角为3。，为超疏水铜表面3-．业化生产提供了理论支撑。关键词：复合结构；正交优化；超疏水中图分类号：TG661文献标识码：A文章编号：1672—9870(2015)03一O037一O4ExperimentalSmayofSuper--laydrophobicBrassSurface

3、ObtainedbyWEDMXUJinkai，ZHANGLinshuai，WANYanling，LIANZhongxu，YUHuadong(SchoolofMechatronicalEngineering，ChangchunUniversityofScienceandTechnology，Changchun130022)Abstract：Wirecutelectricaldischargemachining(WEDM)wasusedtofabricateacompositeroughstructureoncop—persubstrate．Toachievesu

4、per-hydrophobiccoppersurface，self-assemblytechniquewasusedtomodifytheresultingcoppersurface．Severalmajorp~ametersofthewireelectricaldischargemachiningprocessing，suchaspulsewidth，pulsegap(pulseinterva1)andnumberofpowertube，wereoptimizedbyuseoforthogonaloptimizationmethod．Andtheeffect

5、ofwireelectricaldischargemachiningprocessingparametersonthewettabilityofcoppersurfacewasdis——cussed．Resultsshowedthatthebump——scalescompositestructureswereformedonthecoppersurfacebyWEDM．Thewettabilityofcoppersurfacewasdecidedbythescaleofmicrostructures，whichvariedwiththechangeofthep

6、rocess—ingparametersofWEDM．Whenthepulsewidthwas32gs，pulseintervalwas128gs，thenumberofpowertubewas2，staticcontactangleofcoppersurfacegotthehighestvalue，156．42。，andtheslidinganglewas3。．Thispaperpro—videdthetheoreticalsupportforindustrializedfabricationsofsuper_hydrophobicbrasssurface．

7、Keywords：compositestructures；orthogonaloptimization；super-hydrophobic超疏水表面由于其疏水、自洁、减阻、抗污染等料的功能]。目前金属基体表面微纳结构的制备方性能，在生物医用⋯、管道微流]、抗菌用品-。、太阳法有：化学刻蚀方法'、热氧化法]、电化学加工方能电池板等领域有着极为广泛的应用。金属基超法，m]、激光刻蚀法、溶胶凝胶法。，”]。但是，这些疏水材料是以金属为基体，在其表面制备特殊粗糙方法操作复杂或需要较为昂贵的设备，限制了金属结构，再进行低表面能物质修饰，从而达到超疏水效基超疏水表面的工业

8、化生产。果。金属基超疏水材料由于使用金