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题名BN管片结构改性不锈钢网的疏水和耐高温性能
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作者
张延乐
王红波
曾德军
孙政玉
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机构
长安大学材料科学与工程学院
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出处
《表面技术》
北大核心
2025年第2期213-221,共9页
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基金
西安市科技计划(2023JH-ZCGJ-0141)。
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文摘
目的利用表面生长纳米片的BN纳米管对不锈钢网基体进行表面改性,显著提高网表面的密度,增加空气垫效应,实现疏水性和耐高温性能的结合。方法以质量比为8∶2∶1的氧化硼粉、纳米硼粉和纳米铁粉为原料,采用化学气相沉积法在不锈钢网表面沉积BN纳米管片复合结构。利用扫描电镜、接触角测量仪和热重-差热分析仪分别对BN纳米管片结构的形貌、疏水性以及耐高温性进行表征,探讨了沉积温度对复合结构形貌的影响规律,以及形貌与材料的疏水性和耐高温性之间的定量关系。结果随着沉积温度从1220℃升高到1250℃,BN纳米管的直径从50nm增加到710nm,且纳米管的数量显著增加,其表面纳米片分布越来越浓密。润湿角随着沉积温度的升高呈现出先增加后减小的趋势。在沉积温度为1230℃时,改性后的不锈钢网表现出最大润湿角151.5°,达到超疏水效果。此时的BN纳米管直径约为151 nm,且表面的BN纳米片分布浓密。当温度高于1230℃时,纳米管直径进一步粗化,润湿角也随之减小。经过700℃高温耐氧化测试发现,改性后的不锈钢网仍然保持着良好的疏水效果。结论BN纳米管片复合结构可显著提高不锈钢网的表面空气垫效应,其形貌主要受沉积温度的影响。改性后的不锈钢网在700℃以下的疏水效果远高于高分子化学改性后的不锈钢网。本工艺实现了疏水性和耐高温性的结合,为新型耐高温疏水材料的应用打下良好的基础。
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关键词
BN纳米管
BN纳米片
复合结构
复合材料
疏水改性
耐高温
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Keywords
BN nanotube
BN nanosheet
composite structure
composites
hydrophobic modification
high-temperature resistance
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分类号
TG174
[金属学及工艺—金属表面处理]
TB34
[一般工业技术—材料科学与工程]
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