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液滴碰撞固体表面现象广泛存于航空航天领域机械装备中，飞行器抗结霜抗结冰、油雾润滑系统的润滑与散热性能，均与固体表面液滴碰撞特性直接相关。调控固体表面的液滴动力学行为对航空航天高端装备设计至关重要。在表面设计微纳米结构改变其浸润性是一有效的调控手段，但其主要缺点是机械耐久性差。如何获得制备工艺简便、机械稳定的超疏水功能表面是关键难点。
论文提出一种将金属耐磨性和润湿性可控的表面能涂层结合的功能表面织构设计思路，即：以金属微凸起结构整列为支撑点、提升耐磨性，以低表面能超疏水涂层为支撑点、调控润湿性，探索表面织构的几何尺寸和排布方式对润湿、耐磨、碰撞以及抗结霜等性能的影响，揭示表面织构特征参数对上述性能的提升机制，以期获得功能表面织构设计原则。
获得了一种可精准调控表面超疏水性的耐磨功能表面织构的快速制备方法，在钛合金表面快速制造了不同参数的功能表面织构，并验证了其超疏水、机械稳定、抗结霜、液滴弹跳及自运输等性能，其中：金属微凸起边长为100 mm，面积率为25%的功能表面接触角可达167°，滚动角可达1.1°，100次摩擦循环后机械稳定性维持在90%以上，抗结霜性能提升近50%，弹跳率提升40%，液滴运输速度提升近10倍。
论文提出的快速表面织构化制造技术可用于航空航天高端装备表界面设计，提升其超疏水、机械稳定、抗结霜、液体弹跳及自运输等性能。
戴庆文，南京航空航天大学机电学院副教授，研究方向包润滑油蠕爬调控、表面织构化、微流控设计。入选德国“洪堡学者”，江苏省“青年托举工程”。
刘大猛，清华大学机械工程系副教授，研究方向包括机械摩擦学机理、表面检测技术和表面制造技术。入选北京高等学校青年英才计划，天津市“131”创新人才培养工程第二层次人才。
黄巍，南京航空航天大学机电学院教授，研究方向包括摩擦学及表面润滑设计、磁性功能流体设计。入选江苏省“六大人才高峰”高层次人才培养计划。
王晓雷，南京航空航天大学机电学院教授。研究方向包括表面仿生制造、表面织构设计理论。入选江苏省“六大人才高峰”高层次人才培养计划，“青蓝工程”中青年学术带头人，人力资源和社会保障部高层次留学回国人才。
编辑 | 徐军
审核 | 解国新
期刊简介
Friction（《摩擦（英文）》）是清华大学主办的国内首个摩擦学领域国际学术期刊，旨在发表和出版涵盖接触、摩擦、磨损、润滑、表面粘着和界面科学跨学科的创新性研究论文及专题性综述文章，致力于为国内外摩擦学和表面界面科学领域的学者搭建一流的国际学术交流平台，促进摩擦学在中国和国际学术界之间的交流和发展。其2022年影响因子为6.8，五年影响因子为7.4，位居Q1区。2019年入选“中国科技期刊卓越行动计划”领军期刊（全国共22项），2021年荣获“第五届中国出版政府奖期刊奖提名奖”。2022年变为月刊，年发文量120篇，在Springer平台和SciOpen平台同时完全开放获取出版。
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