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摘要：润湿性作为固体表面的一种性质，具有十分的研究价值，它是由的微观几何结构和表面的化学组成共同决定的。，已经制备了超疏水和超亲水，但对于表面润湿性可控的研究报道较少，因此找到具有优良润湿性并且可能简单的方法控制其润湿性的是十分必要的。金属纳米晶的优异性能主要表现在力学上的高硬度、高强度和良好的塑性和韧性；化学上的强抗蚀性和强的活化能力等。以工业纯Fe(Conventional polycrystalpne ingot iron ,CPII)和工业纳米晶Fe(Bulk nanocrystalpne ingot iron, BNII)为研究对象，探讨了表面形貌、表面电子结构与时效对金属表面润湿性的影响，旨在探究纯Fe与纳米晶Fe的表面结构与润湿性能之间的关系，为下一步表面涂层的润湿性做好铺垫。本论文研究制备了CPII与BNII的金相样品，用接触角测量仪（DSA100，Kruss Co.）测定金相样品的静态、动态接触角；用扫描电子显微镜和白光干涉轮廓测量仪测定金相样品的表面形貌及表面粗糙度，来表征样品表面的微结构；然后用表面分析仪对金相样品X射线光电子谱实验，对样品的XPS实验结果分析金相样品的表面成分及含量，将金相样品的静态接触角测量结果代入接触角测量仪的软件中，计算出金相样品的表面自由能。研究，在相同制备条件下，放置时间为1天的CPII及BNII的静态接触角都粗糙度的增大而减小且BNII的润湿性较好，放置24天的CPII及BNII的静态接触角都粗糙度的增大而增加，样品表面的不均匀性引起的接触角滞后现象，对于亲水性较强静态接触角更接近于后退角而疏水性较强的更接近于前进角，静态、动态接触角和粗糙度的关系与Wenzel模型的规律一致；CPII和BNII在空气中放置相同的时间后，CPII的氧化大于BNII的氧化，BNII的抗氧化性更好；对表面自由能的计算CPII和BNII的表面自由能总是接触角的增大而减小，接触角越大，则其表面能越小，在相同制备条件下BNII的表面自由能大于CPII的表面自由能。关键词：润湿性论文纳米晶Fe论文表面形貌论文接触角论文
摘要4-5
Abstract5-9
章 引言9-23
一、 润湿性的研究概况9-15
（一） 润湿性及9-14
（二） 润湿性研究的国内外现状与发展趋势14
（三） 润湿性研究的应用14-15
二、 润湿性的研究原理及方法15-18
（一） 基本原理15-16
（二） 润湿性研究的理论方法16-17
（三） 润湿性研究的实验方法17-18
三、 纳米晶金属18-21
（一） 纳米晶金属的结构特性18-20
（二） 纳米晶金属表面特性20-21
四、 本论文研究的目的、及主要内容21-23
（一） 本论文研究的目的、21-22
（二） 本论文研究的主要内容22-23
章 实验方法23-31
一、 纳米晶 Fe 的制备23
二、 样品的微结构表征23-26
（一） 金相组织表征23-24
（二） 扫描电镜分析24
（三） 表面轮廓仪分析24
（四） X 射线能谱分析24-26
三、 样品的润湿性与表面能的表征26-31
（一） 实验仪器26-28
（二） 润湿性的表面特征与机理28-31
章 Fe 及纳米晶 Fe（放置 1 天）与水的表面润湿性研究31-42
一、 引言31
二、 实验31-33
（一） 金相样品制备31-32
（二） 实验32-33
三、 实验结果与讨论33-41
（一） 接触角测量结果33-36
（二） 表面形貌分析36-37
（三） 表面成分分析37-39
（四） 样品表面自由能的测定39-41
四、 小结41-42
章 Fe 及纳米晶 Fe（放置 24 天）与水的表面润湿性研究42-51
一、 引言42
二、 实验42
三、 实验结果与讨论42-50
（一） 接触角测量结果42-46
（二） 表面形貌分析46
（三） 表面成分分析46-49
（四） 样品表面自由能测定49-50
四、 小结50-51