材料表面抗黏附性是固體表面的一個重要特征，液體的黏附現(xiàn)象也是自然界中最常見的界面現(xiàn)象之一，直接影響著材料表面上流體的流動和相變特性。目前，國內(nèi)外學(xué)者們雖然對表面液體黏附現(xiàn)象已開展了大量的實驗和理論分析研究，但現(xiàn)有研究主要集中在光滑表面以及構(gòu)造的規(guī)則性粗糙結(jié)構(gòu)表面上，對于材料真實機(jī)加工表面潤濕及黏附行為的認(rèn)識相對缺乏。同時，由于小口徑精密不銹鋼管道具有耐腐蝕性、耐熱性強(qiáng)等特點，在精密醫(yī)療、航空航天、半導(dǎo)體工業(yè)當(dāng)中被廣泛運用。而如何制備抗黏附能力強(qiáng)的精密不銹鋼管道內(nèi)表面一直是研究者們的關(guān)注焦點。

    通過綜合性分析國內(nèi)外研究人員在固體材料表面抗黏附和精密不銹鋼管道內(nèi)表面拋光工藝等領(lǐng)域的研究方法與實驗成果，發(fā)現(xiàn)目前對于表面黏附現(xiàn)象的研究還較為欠缺，沒有一個系統(tǒng)且完善的理論來指導(dǎo)管道抗黏附內(nèi)表面的制備，缺少一種可操作性強(qiáng)、成本低廉的管道內(nèi)表面制備技術(shù)。因此，本文采用理論分析一實驗對比的方法，從固體材料表面抗黏附機(jī)理與管道內(nèi)表面拋光技術(shù)兩個方面進(jìn)行深入研究。

    在固體表面液體黏附機(jī)理方面，本文在結(jié)合固一液界面黏附功理論與光滑固體表面潤濕模型的基礎(chǔ)上，分析液體在機(jī)加工粗糙表面鋪展的過程，研究固，液，氣三相接觸線的動態(tài)移動特性進(jìn)而直接的分析液體的黏附過程，建立基于最小系統(tǒng)自由能的接觸線鋪展模型，為管道抗黏附表面的制各提供理論指導(dǎo)。進(jìn)行機(jī)加工表面潤濕實驗，采用靜態(tài)接觸角測量的方法，論證所建立理論模型的正確性。在小口徑精密不銹鋼管管道抗黏附內(nèi)表面制備方面，文章探討了目前電化學(xué)拋光技術(shù)在大長徑比小口徑管道內(nèi)表面加工的缺陷與不足，給出一種可操作性強(qiáng)、加工成本低的管道內(nèi)表面電化學(xué)拋光方案。分析了電化學(xué)拋光機(jī)理，通過實驗性方法研究工具電極轉(zhuǎn)速、工具電極進(jìn)給速度、加工間隙、電流密度、電解液溫度、電解液流速及加工時間對拋光質(zhì)量的影響，為管道內(nèi)表面拋光進(jìn)行工藝優(yōu)化提供依據(jù)。

    浙江至德鋼業(yè)有限公司根據(jù)醫(yī)療領(lǐng)域中小口徑不銹鋼管道內(nèi)表面的抗黏附性能要求，基于固體表面潤濕理論，著重研究了機(jī)加工表面黏附機(jī)理與小口徑不銹鋼管內(nèi)表面拋光技術(shù)，在分析固液氣三相接觸線的動態(tài)移動特性基礎(chǔ)上，指導(dǎo)面向大長徑比的小口徑管道內(nèi)表面電化學(xué)拋光裝置的研制。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行電化學(xué)拋光實驗獲得各工藝參數(shù)對拋光效果的影響規(guī)律。文章結(jié)構(gòu)共分為六章：

   第二章通過對機(jī)械加工表面微觀幾何輪廓的結(jié)構(gòu)分析，提出其表面輪廓的簡化幾何模型，并以此為基礎(chǔ)，對固液氣三相系統(tǒng)的熱力學(xué)狀態(tài)進(jìn)行分析，建立基于系統(tǒng)最小自由能模型。最后通過對不同粗糙度表面進(jìn)行靜態(tài)接觸角測量，驗證模型正確性，提出液體黏附主要是由不同潤濕狀態(tài)與能量壁壘所導(dǎo)致的。

  第三章通過研究電化學(xué)拋光原理，分析在不同電流密度下的陽極極化特性，結(jié)合電化學(xué)拋光過程中表面粗糙度的形成機(jī)理，分析電解液成分、電解液濃度、電解液溫度、電流密度、電流波形、加工間隙、加工時間、工具電極形狀等工藝參數(shù)對拋光質(zhì)量的影響，并為小口徑不銹鋼管道內(nèi)表面電化學(xué)拋光裝置的設(shè)計提出技術(shù)要求。

   第四章通過對小口徑精密不銹鋼管道內(nèi)表面電化學(xué)拋光特點進(jìn)行分析，結(jié)合加工過程中可能出現(xiàn)的各技術(shù)問題進(jìn)行方案論證，最終提出裝置的技術(shù)要求。并結(jié)合要求從裝置總體機(jī)械結(jié)構(gòu)、電解液加熱、電解液循環(huán)、檢測系統(tǒng)和裝置數(shù)控系統(tǒng)五個方面進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計與優(yōu)缺點分析，最終給出了一種可用于實驗的小口徑不銹鋼管道內(nèi)表面電化學(xué)拋光裝置，為管道內(nèi)表面處理提供了可能。

   第五章通過使用精密不銹鋼管道內(nèi)表面電化學(xué)拋光實驗樣機(jī)，從工藝參數(shù)優(yōu)化分析角度進(jìn)行實驗性研究，對拋光過程中的各影響因素進(jìn)行控制變量分析，研究工具電極轉(zhuǎn)速、工具電極進(jìn)給速度、加工間隙、電流密度、電解液溫度、電解液流速及加工時間對拋光質(zhì)量的影響，為電化學(xué)拋光技術(shù)的運用提供理論與實驗基礎(chǔ)。