レーザーアブレーションプレス加工による疎水性アルミホイル表面の耐久性

SHEN Zongbao ,  

MENG Kangnan ,  

SHI Zheng ,  

FU Jiahui ,  

LI Pin ,  

摘要

レーザーアブレーションプレス加工技術を提案し、多段階微細構造を持つ疎水性アルミホイル表面を作製した。本技術はレーザーをワーク表面に直接照射し、アブレーションによって誘導されるインパクトプレスにより一次微細構造を得るとともに、アブレーションによって誘導される溶融材料の流動により二次微細構造を得る。耐久性を検証するために、疎水性アルミホイルワークに対して酸・アルカリ腐食実験および異なる環境での保管実験を行った。実験結果は、酸・アルカリ腐食がワーク表面の微細形態および低表面エネルギーを損傷し、そのため腐食時間の増加に伴い接触角が低下することを示した。アルカリ腐食は酸腐食より反応がはるかに激しく、ワーク表面の形態損傷も大きく、アルカリ腐食16時間後には超親水状態(<25°)に達した。一方、酸腐食24時間後も疎水性(約97°)を示した。さらにエイジング処理を行った後も、3週間後に安定した疎水状態を維持できたが、疎水性能は腐食前より劣り、酸腐食ワークの最終疎水性(約120°)はアルカリ腐食ワーク(約105°)より良好であった。異なる保管環境はワーク表面形態にほとんど影響を与えなかった。空気中で保管したワークの接触角はほとんど変化しなかったが、塩水中で保管したワークは疎水性を失い(約87°)、純水中で保管したワークは塩水よりやや良好な性能(約96°)を示した。さらにエイジング処理を行うと、純水中保管のワークの接触角は約135°まで回復し、塩水中保管は約120°までしか回復しなかった。レーザーアブレーションプレス加工で作製した疎水性アルミホイルは基本的に複雑な環境に対応可能である。

关键词

レーザーアブレーションプレス;疎水性;酸アルカリ腐食;多段階微細構造;保管環境

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