831 / 2022-07-06 11:18:40

金属表面多级复合织构构筑及润湿性能研究

摘要：外科手术器械使用过程中易因体液和药物残留，引起感染。医疗器械表面具有超疏水功能，可以有效防止感染，还可以解决医疗器械的清洁问题，降低设备维护成本。本文通过电火花线切割复合纳秒激光烧蚀在3Cr13不锈钢表面制备了亚毫米/微米多级复合织构表面，再在表面上制备了1H，1H，2H，2H-全氟癸基三乙氧基硅烷(PFDS)自组装超疏水涂层。主要研究不同尺度（亚毫米、微米）织构的结构参数对表面润湿性的影响，研究微米沟槽的存在对液滴和表面接触状态的影响。利用台式扫描电镜和激光共聚焦显微镜观察复合织构表面形貌特征，微米沟槽在亚毫米齿槽斜面上均布且不同高度的沟槽形状一致，方向与齿槽平行。使用接触角测量仪观察液滴与复合织构表面的接触状态，微米沟槽的存在改变了液滴接触状态，在亚毫米尺度上液滴与表面的接触状态由Wenzel状态转为Cassie-Baxter状态，有效改善液滴的滚动性能。测量液滴的接触角与滚动角，结果表明复合织构齿槽顶角的减小，有效减小了固液接触面积，液滴接触角最高达到163.2°。

关键词：多级复合织构；激光；超疏水；齿槽