铝基超双疏表面的制备及疏水机械耐久度的研究任务书.docx

铝基超双疏表面的制备及疏水机械耐久度的研究任务书
一、任务背景
随着科技的不断发展，人们对新材料的需求越来越高。超疏水材料作为一种新型材料得到了广泛的关注和研究。在许多领域中，如船舶、航空航天、建筑等，疏水材料都具有很高的应用价值。然而，传统的疏水材料在使用过程中往往存在机械强度低、耐久性差等缺点，限制了其在实际应用中的使用。
近年来，超双疏面材料（SLIPS）成为研究的热点。超双疏面材料（SLIPS）是指一种具有超级疏水性和超级滑动性的涂层材料。SLIPS表面覆盖了一层纳米颗粒，使得表面形成气体-液体两相间的多级结构，从而达到了疏水的效果。该材料具有非常优良的物理化学性质，不仅具有疏水、自清洁、抗污染的特点，而且具有优异的机械强度和较高的使用寿命，因此在各个领域中都有着广泛的应用价值和市场前景。
制备铝基超双疏表面材料，对于提高超疏表面材料的性能和开发一种新型材料具有重要的意义。
二、任务目标
本研究的主要目标是制备铝基超双疏表面材料，并对其疏水机械耐久度进行研究。具体目标如下：
1.学习并掌握超双疏面材料（SLIPS）的制备原理和方法。
2.利用化学溶液制备铝基超双疏表面材料，并通过扫描电子显微镜（SEM）和光学显微镜（OM）等测试手段对其表面形貌进行表征。
3.通过静态接触角测试和接触角滚动测试等手段对铝基超双疏表面材料的疏水性能进行评估；并考虑不同物理条件和化学环境对其疏水性的影响。
4.通过拉伸测试、刮痕测试、磨损测试等手段对铝基超双疏表面的机械强度和耐久性进行评估。
5.编写实验报告，总结研究结果并提出今后研究的发展方向和建议。
三、研究方法
1.制备铝基超双疏表面材料：从超双疏面材料制备方法中，采取四步法对铝表面进行处理，制备出铝基超双疏表面材料。
2.表征铝基超双疏表面材料：使用扫描电子显微镜（SEM）和光学显微镜（OM）等测试手段对样品表面形貌进行表征。
3.评估铝基超双疏表面的疏水性能：通过静态接触角测试和接触角滚动测试等手段对样品的疏水性能进行评估，在不同物理条件和化学环境中进行测试。
4.评估铝基超双疏表面材料的机械强度和耐久性：通过拉伸测试、刮痕测试、磨损测试等手段对样品的机械强度和耐久性进行评估。
5.编写实验报告：总结研究结果并提出今后研究的发展方向和建议。
四、预期成果
1.成功制备出铝基超双疏表面材料。
2.对铝基超双疏表面材料的表面形貌和疏水性能进行了系统的研究。
3.对铝基超双疏表面材料的机械强度和耐久性进行了评估。
4.编写了一份详细的实验报告，总结了研究结果，并提出了今后研究的建议和方向。
五、研究意义
本研究的成功将推动超双疏面材料的发展和应用，提高新型材料对该领域的应用价值。其可以应用于制造防水、自清洁等涂层材料，还可以制作各种防水材料、自清洁涂层以及具有防污染功效的产品。
此外，本研究还可以为制造其他物理、化学材料提供一种新思路和新方法。
六、进度安排
|时间|工作任务|
|--------|--------|
|第1-2周|学习超双疏面材料制备方法及原理|
|第3-4周|制备铝基超双疏表面材料，并对其表面进行表征|
|第5-6周|对铝基超双疏表面材料的疏水性能进行初步评估|
|第7-8周|对铝基超双疏表面材料的机械强度和耐久性进行初步评估|
|第9-10周|对研究结果进行系统分析和总结，并编写实验报告|
|第11-12周|对实验报告进行修改和完善|
七、参考文献
1.Chaudhury,M.K.,etal.“SuperhydrophobicSurfaces:FromFractalGeometrytoPracticalApplications.”JournalofAdhesionScienceandTechnology,vol.17,no.1,2003,pp.105-130.
2.Lee,C.,etal.“SuperhydrophobicSlipperyCompositesMaterialApproachtoLightweightLow-dragSurfaceCoating.”NatureCommunications,vol.6,2015,pp.1-8.
3.Xi,X.,etal.“ARobustSlipperyCoatingwithSuperiorLiquid-repellentandAnti-icingProperties.”ACSNano,vol.8,no.7,2014,pp.7192-7200.