阳极氧化法构建纳米结构制备铝超疏水表面

研究了喷砂和阳极氧化技术相结合,在铝合金表面构建合适的微米一纳米二级结构,并通过氟硅烷的修饰降低表面自由能,以制备铝基超疏水表面材料。研究表明：不同的电解液进行阳极氧化制得的样品氟化后具有不同的接触角。SEM分析可知,山峰山谷状的微米级结构和蜂窝状的纳米级结构形成的二级结构是提高疏水性能的关键。当接触水滴时,这种二级结构可以稳定地捕获空气,产生超疏水性。     

阳极氧化法制备铝基超疏水涂层及其稳定性和耐蚀性的研究

铝由于在潮湿的环境中很容易受到污染和损坏,从而严重影响了其美观性和用途。为了改善铝基材料的耐腐蚀性能,采用电化学阳极氧化法与十四酸修饰相结合的方式在铝基底上制备了超疏水涂层。通过场发射扫描电镜(FESEM)和X射线能量色散光谱(EDS)对涂层表面形貌和化学组成进行了表征。同时利用接触角测量仪、喷砂实验和电化学测试分别对涂层表面的润湿性、机械稳定性以及耐腐蚀性能进行了研究。结果表明:当阳极氧化电压为20V时,所制备的涂层为最佳铝基超疏水涂层,此时涂层的接触角为(155.2±0.5)°,滚动角为(3.5±1.3)°。其对应的腐蚀电流密度较铝基底降低了2个数量级,腐蚀电位从-0.629V正移到-0.570V,呈现出优异的耐腐蚀性能。此外,该涂层还具有良好的机械稳定性。     

基于阳极氧化技术制备超疏水表面及其在金属防护中的应用

为提高钛的防腐蚀性能,通过阳极氧化+硬脂酸修饰的方法在钛基体上制备超疏水表面.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)研究了试样的表面形貌和化学成分,通过电化学阻抗测试(EIS)和浸泡试验测定了超疏水表面在3.5％NaCl溶液中的耐腐蚀性和稳定性.结果表明:当钛基体表面具有...     

不同基底温度下铝基超疏水表面的抗结冰性能实验

本文利用刻蚀方法制备了铝基超疏水表面,在环境温度20℃、相对湿度60%下进行了不同基底温度(-15℃、-20℃、-25℃、-30℃)超疏水表面的静态和动态低温液滴抗结冰性能实验研究。结果表明:超疏水表面在液滴静、动态下均表现出良好抗结冰性能;在静态液滴抗结冰实验中,随着冷表面温度的降低,超疏水表面延缓结冰的时间快速下降,当基底温度为-25℃时,其抗结冰性能发生突变,并随冷表面温度的进一步降低而表现恶化;在动态液滴抗结冰实验中,当冷表面温度为-15℃和-20℃时,低温液滴能快速从低温表面弹离,而当冷表面温度为-25℃和-30℃时,低温液滴不能从超疏水表面弹离,滞留在超疏水表面上,且快速在其上冻结,超疏水表面失去了抗结冰性能。基于相关相变成核理论,分析了其抗结冰的机理。为超疏水表面在冬季空调室外换热器上的应用提供一定参考。     

微纳结构超疏水材料制备技术的研究进展

综述了超疏水材料制备技术的研究进展,总结了聚合物和金属基两类主要超疏水材料的制备工艺以及国内外研究现状,指出制备具有各种特殊功能性的超疏水材料如定向疏水材料、超双疏材料等将是今后重要的研究万向.     

超疏水表面制备及其应用的研究进展

超疏水表面在工业生产和日常生活中具有广泛的应用前景,是目前功能材料研究的热点之一。综述了超疏水表面的研究进展,总结了近年来出现的制备超疏水表面的方法;介绍了超疏水表面在各领域中的应用效果。最后,客观评价了目前超疏水表面研究存在的问题,并展望了超疏水表面的研究发展方向。     

铝基超疏水表面的制备及其在包装方面的应用进展

在铝基体上构建具有特殊浸润性的超疏水表面,可以赋予其耐腐蚀、防覆冰、润滑减阻等功能,使其具有更大的应用价值和市场前景。制备铝基超疏水表面的方法主要有刻蚀法、阳极氧化法、沉积法、水热法等。化学刻蚀法、阳极氧化法和水热法等操作简单,应用范围广,但在制备过程中用到的强酸强碱等对环境和人体有害;激光刻蚀法等可以控制超疏水表面微观结构的形貌,但使用设备昂贵,难以大范围使用。为拓展超疏水表面的应用领域,开发简便方法制备多级微纳米粗糙结构、使用黏合层加固微观结构、构建自修复超疏水表面是未来的主要研究方向。     

铝基表面超疏水材料的制备工艺、效果及耐蚀性

超疏水表面在自清洁材料、腐蚀防护及微流体运输等领域有着广阔的应用前景,目前对金属超疏水表面的研究较少,且制备方法较复杂,不能大面积制备。分别采用喷砂、阳极氧化、喷砂-阳极氧化等方法在铝基体表面构造粗糙结构并对其进行修饰,制备了超疏水表面,通过SEM,接触角及滚动角测定、腐蚀速率测定等分析了超疏水表面的微观形貌、疏抽陛能和耐海水腐蚀性能。结果表明：喷砂-阳极氧化法制备的铝金属表面具有微米-纳米二级结构,经氟化处理后,与水的接触角达158°,滚动角为1．5°,疏水性能良好;超疏水表面材料的腐蚀速率比铝材低1个数量级。     

超疏水表面的研究进展及制备技术

概括了固体表面的润湿理论,分析讨论了超疏水表面的制备技术,尤其是近几年较新的制备方法,同时回顾了超疏水表面技术在现实生活中的实际应用.此外,简单介绍了上述方法制备的具有油水分离特性的表面.     

仿生超疏水表面研究进展

对植物叶表面的研究结果表明:微米与纳米相结合的结构可以产生较大的接触角和较小的滚动角.表面化学组成与粗糙结构相结合成为仿生超疏水表面的重要特点.本文在总结近年来仿生超疏水表面的最新研究成果的基础上,着重分析和讨论了仿生超疏水表面的物理机制、制备方法、超亲水与超疏水的转换,并探讨了这一领域的发展方向.     

金属基体超疏水表面制备及应用的研究进展

在介绍润湿性相关理论的基础上,综述了国内外金属基体超疏水表面的制备方法及应用,重点讨论了阳极氧化法、电化学沉积法、化学腐蚀法、化学沉积法、一步浸泡法、热氧化法、模板法、复合法等,及超疏水表面在响应开关、自清洁、流体减阻、耐腐蚀、防冰霜、油水分离、微型水上运输器等方面的应用,最后评述了各种方法的特点,提出了在金属基体上制...     

电沉积法制备低碳钢超疏水表面及其耐蚀性能

电沉积法制备超疏水表面优势明显,但施加电压较高。采用一步快速电沉积法在低碳钢表面制备超疏水膜,测试了超疏水膜的接触角、形貌,通过动电位极化曲线研究了超疏水膜在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性能,优选了超疏水膜的制备工艺。结果表明:超疏水膜最佳制备工艺条件为电解液组成0.20mol/L硬脂酸+0.1%HCl,电沉积电压8V,电沉积时间16h;最优工艺所制备的超疏水膜接触角达到了153°,在3.5%NaCl溶液中的缓蚀效率高达99.1%。     

超疏水表面抗结冰性能研究进展

阐述了近期国内外对超疏水表面抗结冰的研究进展,以期弄清这种特殊浸润性表面的抗结冰性能。发现必须根据超疏水表面的微结构类型判断其能否抗结冰,而不能只依据接触角进行笼统的判断。有些超疏水表面,其抗结冰能力随着结冰-融冰循环次数的增加而下降。在低温高湿条件下,很多超疏水表面的抗结冰能力会因水蒸气在表面微纳结构的间隙内冷凝而恶化.因此,设计机械强度高的超疏水表面(耐结冰融冰循环)、或能使冷凝水滴在其上自迁移的新型超疏水表面、或者简单地在固体表面沉积一层光滑牢固的疏冰涂层,或许是制备持久抗结冰表面的现实、可靠选择。     

超疏水Ti6Al4V表面的制备及其润湿性

为了使Ti6Al4V合金具有超疏水特性,采用激光技术加工规则点阵状纹理,然后采用自组装技术在试样表面制备自组装分子膜,得到了超疏水Ti6Al4V表面.激光加工构造的微米级点阵结构规整,形成了具有一定高度的类似锥台或柱状的凸起.通过激光加工和沉积自组装分子膜,Ti6Al4V试样表面的水接触角显著增大,最大可达到151°.将测得的接触角与分别用Wenzel模型和Cassie模型计算的理论值进行比较,实测结果更接近Cassie模型的结果.通过改变激光加工表面微结构的参数,可以控制表面接触角的大小.随着表面粗糙度值的增大,接触角呈增大趋势.当表面粗糙度大于4μm时,接触角均大于150°,形成超疏水表面.