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45#钢表面超疏水薄膜的制备及其摩擦学性能的研究的任务书
任务书：制备45#钢表面超疏水薄膜及其摩擦学性能的研究
一、研究背景
高度疏水薄膜由于其具有的自清洁、防污染、抗化学腐蚀等性能，在汽车、建筑、航空航天、电子等领域有着广泛的应用。特别是在现代工业生产中，利用疏水薄膜可以有效减少摩擦损失，降低能源消耗，提高机器设备使用寿命，从而颇具应用价值。
本研究的重点是制备45#钢表面超疏水薄膜，并研究其摩擦学性能。钢材是工业生产中使用最为广泛的材料，45#钢是一种通用的高碳钢。制备45#钢表面超疏水薄膜，可以为其在机械制造、汽车工业、电子制造等领域提供可靠的保护，同时优化其在工作过程中的摩擦学性能，提高其使用寿命和运行效率。因此，此项研究具有重要的理论和应用意义。
二、研究目的
本研究旨在制备45#钢表面超疏水薄膜，并对其摩擦学性能进行详细研究，从而为其应用领域提供理论和技术支持。具体目标如下：
1.制备具有超疏水性能的45#钢薄膜，并对其表面形貌和成分进行分析表征。
2.研究45#钢表面超疏水薄膜的润湿性和水接触角，确定其疏水性能。
3.通过摩擦学实验，研究薄膜表面的摩擦性能，包括摩擦系数、磨损等性能指标。
4.探究薄膜工作稳定性和耐久性，了解薄膜的长期性能。
5.分析薄膜制备过程中的关键技术和影响因素，为优化薄膜性能提供技术支持和建议。
三、研究内容
1.45#钢表面处理：对45#钢表面进行清洗、处理、激活等操作，为后续制备超疏水薄膜做好前期准备。
2.超疏水薄膜制备：利用化学法、物理法和生物法等手段制备超疏水薄膜，包括热浸涂覆、电化学沉积、溶胶-凝胶法等。
3.表面形貌和成分分析：应用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、傅里叶红外光谱等手段对薄膜表面形貌和成分进行表征和分析。
4.润湿性和接触角测定：通过测量水对薄膜表面的润湿性和接触角等参数，确定薄膜的超疏水性能。
5.摩擦学性能分析：利用摩擦学实验对薄膜表面的摩擦系数、磨损等性能指标进行测试和分析，探究其在工业生产中的应用前景。
6.工作稳定性和耐久性测试：通过连续摩擦、耐腐蚀性测试等手段，研究薄膜的工作稳定性和耐久性，并了解薄膜的长期性能。
四、研究进度与计划
1.前期工作（一个月）：研究重点、制定研究计划、确定研究方法和手段、对实验设备进行检查和维护、收集相关文献资料等。
2.中期工作（三个月）：进行实验操作和数据采集，分析和总结实验结果，提取样品进行表面形貌和成分分析。
3.后期工作（两个月）：分析研究结果，总结撰写研究报告，对薄膜制备过程中的关键技术进行分析和归纳，为优化薄膜性能提供建议。
五、预期成果
1.成功制备45#钢表面超疏水薄膜，确定其表面形貌和成分。
2.描述和定量超疏水薄膜的润湿性和接触角，探究其超疏水性能。
3.分析超疏水薄膜的摩擦学性能和工作稳定性，为其在工业生产中的应用提供技术支持。
4.总结薄膜制备过程中的关键技术和影响因素，为薄膜性能优化提供建议和支持。
六、研究经费及条件
本项目经费需求：10万人民币，主要用于实验设备的维护和更新、化学试剂和材料的采购等。
实验条件：实验室应具备表面形貌和成分分析、摩擦学实验、化学试剂合成等相关器材和技术。同时，必须保证实验室环境的洁净、安全，隔离指标符合国内相关标准。
七、研究团队和负责人
本项目研究团队由研究生和本科生组成，负责人为材料科学与工程专业博士生导师。团队成员将承担实验操作、数据采集和分析、文献调研等任务，并参与研究报告的撰写工作。
八、风险评估和监测
研究过程中可能存在的风险：实验设备故障、化学试剂不当使用、实验操作不当等。为了保证实验室环境的安全和实验操作的规范，必须制定严格的实验操作规程和实验安全措施，并进行必要的监测和评估工作，确保研究工作的顺利进行。
九、参考文献
1.XuL,LiS,ZhaiJ,etal.Bio-inspireddurableandmulti-functional“giant-surfactant”coatingforsuperhydrophobic,self-cleaning,anti-icingandcorrosionprotection.ChemicalEngineeringJournal,2015,265:27-36.
2.YinH,YaoX,HuoK,etal.Hydrophobicandwearresistantcoatingsonzincalloysurfacepreparedbyelectrophoreticdeposition.SurfaceandCoatingsTechnology,2012,206(7):1990-1998.
3.KanakaM,VenkateswaraRK,SivaG,etal.Compositecoatingsofhydroph