[發明專利]一種具有潤濕階躍效應的氣膜減阻模型及其制備方法

在審

• 申請號: 202011378959.0
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112550552A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 樊玉杰;董帥帥;田桂中;馮曉明;朱豐林
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: B63B1/38
• 分類號: B63B1/38;B63B71/00;B23P15/00
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 杭行

1.一種具有潤濕階躍效應的氣膜減阻模型，包括模型試樣，其特征在于，模型試樣由多塊親水區域和疏水區域組成，并且每個親水區域和每個疏水區域呈相間排布，親水區域形狀為凹坑,每個親水區域的靜態接觸角小于90°，每個疏水區域的靜態接觸角大于150°。

2.一種具有潤濕階躍效應的氣膜減阻模型的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、預處理：依次采用400#-2000#砂紙，在金相試樣預磨機盤上打磨模型試樣表面，至表面無明顯劃痕，在金相試樣拋光機上將模型試樣拋光至表面無劃痕，將模型試樣依次分別用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲波清洗機清洗10-15 min，并在溫度為105℃-110℃的干燥箱中干燥15-20 min；

步驟二、燒蝕處理：采用FB20-1型納秒激光打標機，設置激光器工藝參數，對模型試樣進行加工，在試樣表面加工出規則網格結構；

步驟三、表面清洗: 模型試樣經過激光燒蝕后，將模型試樣放在無水乙醇浴中超聲波清洗10-15min以去除表面污物；

步驟四、硬脂酸處理：利用電子天平制備0.01mol/L的硬脂酸溶液，溶劑為無水乙醇，將模型試樣放置在硬脂酸溶液中浸泡60-90 min后，放置在60℃~75℃烘箱中干燥20-30 min；

步驟五、親水區域加工：用步驟二中激光燒蝕模型試樣的工藝參數對模型試樣的親水區域進行再次燒蝕，去除原有的低表面能物質硬脂酸，此時再次加工的區域呈現親水性。

3.如權利要求2所述的一種具有潤濕階躍效應的氣膜減阻模型的制備方法，其特征在于，采用激光燒蝕方式在模型試樣表面構建微結構特征形貌。

4.如權利要求3所述的一種具有潤濕階躍效應的氣膜減阻模型的制備方法，其特征在于，步驟二中的燒蝕加工采用的十字網格填充方法。

5.如權利要求4所述的一種具有潤濕階躍效應的氣膜減阻模型的制備方法，其特征在于，步驟二中的工藝參數為功率10W～20W，頻率10～15KHz，掃描速度150～350mm/s，掃描間距80～110μm，掃描次數1-3次。

6.如權利要求5所述的一種具有潤濕階躍效應的氣膜減阻模型的制備方法，其特征在于，步驟二中的網格結構設置單個網紋間距為80～100μm，連續網紋夾角為90°。