水下航行器低表面能涂層減阻研究.pdf

1、船舶或水下航行器移動時，一般會遇到三種阻力：興波阻力、壓差阻力和摩擦阻力(摩擦阻力來自航行器和周圍水流之間的相互阻力)。在這三種阻力中，摩擦阻力是最大的<'[1]>。近年來，從仿生學(xué)的角度出發(fā)，對鯊魚皮減阻進行了研究，其成果有效地推動了減阻技術(shù)的發(fā)展。應(yīng)用這些原理和成果，通過表面工程對船舶特別是水下航行器的表面進行處理，可有效地減小航行器行進中的摩擦阻力?；谏鲜鲅芯康谋尘芭c基礎(chǔ)，本課題主要研究了具有超疏水性(與水的接觸角>150°)的

2、低表面能涂層和表面微結(jié)構(gòu)對水下航行器表面減阻的作用及影響。 此文的主要研究工作分為兩部分： 一、低表面能涂層的制備： 1．通過酸刻蝕的工藝和陽極氧化工藝在金屬基板上制備出了微/納米結(jié)構(gòu)，然后用低表面能材料FAS對其進行修飾，制備出的低表面能薄膜可以達到超疏水的狀態(tài)；其中FAS涂層的膜厚為～100nm； 2．通過對金屬基板進行預(yù)處理，噴涂新型氟碳涂料，形成不粘涂層。涂層與水的接觸角可以達到100°，其優(yōu)點是

3、耐磨性較好； 3．測量和定量計算了多種低表面能薄膜的表面能及色散分量和極性分量的大小。 二、低表面能超疏水涂層減阻和表面微結(jié)構(gòu)減阻： 1．通過同軸圓筒式測試系統(tǒng)、錐/板式測試系統(tǒng)檢驗低表面能涂層，表面能大小及不同色散與極性分量在不同轉(zhuǎn)速下對減阻效果的影響；在60轉(zhuǎn)/分的條件，酸蝕工藝制備的薄膜的減阻效果可以達到20﹪，而在180轉(zhuǎn)/分的條件下，陽極氧化工藝制備的薄膜的減阻效果超過7﹪； 2．通過酸蝕工藝和