[發(fā)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

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• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112550552A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)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(lián)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(qū)域和疏水區(qū)域組成，并且每個親水區(qū)域和每個疏水區(qū)域呈相間排布，親水區(qū)域形狀為凹坑,每個親水區(qū)域的靜態(tài)接觸角小于90°，每個疏水區(qū)域的靜態(tài)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(guī)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(qū)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(qū)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(qū)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(xù)網紋夾角為90°。