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基于典型蝶翅的仿生功能表面设计制造及性能研究

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基于典型蝶翅的仿生功能表面设计制造及性能研究
论文目录
 
摘要第1-7页
Abstract第7-14页
第1章 绪论第14-42页
  1.1 选题的背景及意义第14-18页
  1.2 典型蝶翅翅鳞的微纳结构及其表面性能第18-31页
    1.2.1 典型蝶翅翅鳞的多尺度分级微纳结构第18-24页
    1.2.2 典型蝶翅翅鳞的表面性能第24-31页
  1.3 蝶翅仿生功能表面的设计制造方法第31-36页
    1.3.1 定义第31页
    1.3.2 分类第31页
    1.3.3 设计原则第31-32页
    1.3.4 微纳制造方法第32-36页
  1.4 蝶翅仿生功能表面的性能及潜在应用第36-39页
    1.4.1 金属基蝶翅仿生功能表面第36-37页
    1.4.2 金属氧化物蝶翅仿生功能表面第37-38页
    1.4.3 非金属氧化物蝶翅仿生功能表面第38-39页
    1.4.4 有机高分子蝶翅仿生功能表面第39页
    1.4.5 其他蝶翅仿生功能表面第39页
  1.5 本文研究内容与技术路线第39-42页
    1.5.1 概述第39-40页
    1.5.2 研究内容第40-41页
    1.5.3 技术路线第41-42页
第2章 基于红颈鸟翼凤蝶蝶翅的仿生抗反射表面第42-68页
  2.1 引言第42-43页
  2.2 红颈鸟翼凤蝶原型及其翅面光学性能第43-54页
    2.2.1 特征翅鳞区的反射光谱测试与分析第43-47页
    2.2.2 两种翅鳞的光学显微镜观察第47-48页
    2.2.3 特征翅鳞区的微纳结构表征第48-50页
    2.2.4 特征微纳结构的3D可视化建模第50-51页
    2.2.5 蓝色翅鳞多重抗反射机理分析第51-54页
  2.3 蝶翅仿生抗反射表面的设计制造第54-63页
    2.3.1 蓝色翅鳞区成分测试与分析第54-57页
    2.3.2 蝶翅仿生抗反射表面的湿化学法制造第57-60页
    2.3.3 仿生抗反射表面的形貌观察与结构表征第60-62页
    2.3.4 仿生抗反射表面的成分测试与分析第62-63页
  2.4 仿生抗反射表面的光学性能及机理第63-65页
    2.4.1 光学性能测试与分析第63-64页
    2.4.2 多重抗反射机理分析第64-65页
  2.5 本章小结第65-68页
第3章 基于小天使翠凤蝶蝶翅的仿生结构色表面第68-90页
  3.1 引言第68-69页
  3.2 小天使翠凤蝶翅鳞多尺度分级结构第69-73页
    3.2.1 翅面形貌特征及反射光谱测试第69-70页
    3.2.2 翅鳞多尺度微纳结构的显微表征第70-71页
    3.2.3 单翅鳞多尺度分级结构的可视化参数模型第71-73页
  3.3 自稳定结构色观察与测试第73-78页
    3.3.1 翅鳞区结构色确认第73-74页
    3.3.2 特征翅鳞区结构色动态观察第74-75页
    3.3.3 特征翅鳞区结构色定量测试第75-78页
  3.4 自稳定结构色的形成机理第78-80页
  3.5 蝶翅仿生结构色表面第80-88页
    3.5.1 仿生结构色表面的设计制造第80-83页
    3.5.2 蝶翅仿生结构色表面形貌结构表征第83-85页
    3.5.3 仿生结构色表面的光学性能测试第85-86页
    3.5.4 蝶翅仿生结构色表面FDTD模拟分析第86-88页
  3.6 本章小结第88-90页
第4章 基于大蓝闪蝶蝶翅的仿生超亲水自主防雾表面第90-112页
  4.1 引言第90-91页
  4.2 大蓝闪蝶原型及其翅鳞的跨尺度表征第91-98页
    4.2.1 宏观形貌及翅鳞光学显微表征第91-93页
    4.2.2 翅鳞表面塔形结构显微表征第93-94页
    4.2.3 塔形结构XRD测试及化学成分分析第94-95页
    4.2.4 翅鳞表面的润湿特性及机理第95-98页
  4.3 仿生塔形结构的制造及润湿性表征第98-104页
    4.3.1 塔形结构的湿化学法仿生制造第98-101页
    4.3.2 仿生塔形结构的显微表征及化学成分分析第101-104页
    4.3.3 仿生塔形结构表面的润湿特性第104页
  4.4 蝶翅仿生表面的防雾性能测试第104-107页
    4.4.1 模拟喷雾装置的搭建第104-105页
    4.4.2 防雾性能测试结果与分析第105-107页
  4.5 蝶翅仿生表面的超亲水自主防雾机理第107-110页
  4.6 本章小结第110-112页
第5章 基于欢乐女神闪蝶蝶翅的仿生气敏性表面第112-128页
  5.1 引言第112-113页
  5.2 欢乐女神闪蝶翅鳞的光学响应特性第113-115页
    5.2.1 蝶翅原型宏观形貌观察第113页
    5.2.2 翅面的反射光谱测试与分析第113-114页
    5.2.3 翅鳞的光学显微特征第114-115页
  5.3 欢乐女神闪蝶单翅鳞的显微结构及模型第115-116页
    5.3.1 单翅鳞结构的显微表征第115-116页
    5.3.2 特征结构的三维可视化建模第116页
  5.4 仿生气敏性表面的设计制造及性能测试第116-124页
    5.4.1 仿生气敏性表面的设计制造流程第116-117页
    5.4.2 蝶翅仿生表面的形貌结构表征第117-120页
    5.4.3 仿生表面化学成分及元素分布第120页
    5.4.4 仿生表面的气体敏感测试第120-124页
  5.5 仿生表面气敏性机理分析及光学模拟第124-127页
    5.5.1 仿生表面的气敏性机理分析第124-125页
    5.5.2 “三明治”结构FDTD光学模拟与分析第125-127页
  5.6 本章小结第127-128页
第6章 结论与展望第128-134页
  6.1 研究结论与创新点第128-132页
    6.1.1 研究结论第128-131页
    6.1.2 主要创新点第131-132页
  6.2 展望第132-134页
参考文献第134-158页
附录1 攻读博士学位期间取得的学术成果第158-164页
附录2 攻读博士学位期间获得的荣誉奖励第164-166页
附录3 攻读博士学位期间参与科研项目情况第166-168页
致谢第168-169页

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