复合氟化改性制备EP-ZnO纳米超疏水涂层的研究

风力发电机叶片覆冰严重影响风机安全经济运行,高质量的超疏水防冰涂层是当前研究的热点之一.本实验采用复合氟化改性的方法分别对环氧树脂(EP)和固化剂进行氟化改性,同时通过ZnO纳米颗粒对涂层表面结构进行修饰制备EP?ZnO纳米复合超疏水涂层,并研究了涂层的疏水性、耐磨性和抗冲击性能.研究结果表明,复合氟化改性能有效提高涂层的疏水性能,其接触角为150°,滚动角为6°;经过ZnO纳米颗粒对涂层表面结构修饰后涂层的接触角达158°,滚动角为3°.涂层具有良好的粘附力、稳定的抗冲击能力和耐磨性能,在磨损实验过后,涂层仍能保持较高的疏水性能.     

超疏水表面材料的制备与应用

仿生超疏水表面材料具有特殊微纳米结构,因此表现出自清洁、防污染等一系列优异性能.在荷叶、水黾腿、蝴蝶翅膀等自然界中超疏水性组织和器官的启发下,仿生超疏水表面材料的设计和研发的目标不仅在于模仿生物的功能结构,更主要的是制备组分和结构均可调的超疏水表面,从而获得既有疏水自清洁性,同时强度、耐热、耐酸碱等性能又十分优异的新材料.该类材料在国防、工业、农业、医学和日常生活中均有广阔的应用前景.从超疏水材料纳米界面的结构出发,分析材料的疏水原理及其制备方法,介绍了近几年来该材料的研究进展以及在管道无损运输、房屋建筑和防水等应用领域的探索,展望了其未来的应用方向和前景.     

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.     

纳米SiO2疏水改性研究及应用进展

由于与有机基体之间存在良好相容性,疏水纳米SiO2已成为一种广泛应用于有机材料中的重要无机纳米填料.介绍了纳米SiO2疏水改性的原理方法,综述了纳米SiO2疏水改性最新研究进展及其在硅橡胶、涂料、塑料、化妆品等领域的应用情况,并对今后的研究发展提出了建议.     

MB8镁合金疏水/超疏水表面制备与微摩擦特性研究

通过微弧氧化技术在MB8镁合金表面形成微细表面结构,再利用自组装方法在微弧氧化层表面制备1H,1H,2H,2H-全氟葵烷基三氯硅烷(FDTS)自组装分子膜。采用扫描电镜、表面粗糙度仪、X射线衍射仪、表面硬度仪、接触角测量仪和UMT-2型摩擦磨损试验机评价膜层形貌结构、力学特性、润湿性及其微摩擦学特性。结果显示,镁合金表面经微弧氧化处理和自组装分子膜修饰后,表面润湿性经历了由亲水到超亲水再到超疏水的转变过程。超疏水表面的获得是由微弧氧化处理得到的表面粗糙结构和低表面能物质自组装分子膜共同作用的结果。对试样进行摩擦磨损测试的结果显示,致密层和疏松层以及经自组装分子膜修饰后的膜层均具有比镁合金基底更好的抗磨性能;基于自组装技术制备的疏水、超疏水表面形成的边界润滑膜在一定载荷条件下均能有效地减少基底的摩擦系数,边界润滑膜失效后,基底表面特性占主导地位。     

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方向。     

超疏水表面结构对结露影响的研究

利用仿生技术制备超疏水表面可以防止或减少金属表面结露结霜,得到了广泛深入地研究。就是利用这一技术采用激光刻蚀和纳米溶液制备超疏水表面分别得到了具有超疏水性能的铝块、硅片。并将这些样品搁置在一定的环境条件下利用高速摄像机观察其表面的抗凝露效果,提出了采用液滴在表面脱落频率和脱落直径来衡量固体表面上的液滴更新频率的快慢,进而衡量固体表面的抗凝效果。通过观察普通铝块与超疏水铝块、不同结构的超疏水硅片之间的表面凝露情况,得出超疏水表面的凝结的水滴与样品的表面接触角大,接触面积较小,以Cassie-Baxter状态悬停在微纳米方柱上,在很小的外力作用下就能离开固体表面,从而达到抗凝露效果。     

具有微纳复合结构的超疏水材料的制备

近年来,利用化学或物理的方法模拟荷叶的表面制备具有超疏水自清洁功能的微纳米复合结构的表面成为了科学界的一大研究热点。目前,利用层状组装技术制备具有微纳复合结构涂层的研究已有不少报道,然而层状组装技术在制备微米厚度的组装膜时非常耗时、制备过程也较为繁琐。以聚阳离子与聚阴离子在溶液中复合所形成的聚电解质复合物是一类基于静电、氢键、配位键、主客体相互作用等弱相互作用力而形成的聚集体。到目前为止,以聚电解质复合物作为构筑基元进行层状组装膜构筑的研究还是很少的。本文以聚电解质复合物PAH-PAA作为构筑基元,通过对影响(PSS/PAH-PAA)膜结构的因素进行研究,如复合物的复合比例,PSS中加入Na Cl离子、加热、氮气不干燥等,实现了具有微纳复合结构的超疏水表面的功能膜的快速构筑。     

纳米复合氟改性丙烯酸树脂超疏水自清洁涂层的制备

用自由基共聚法制备氟改性丙烯酸树脂的无规共聚物并对其进行了表征,研究了合成工艺条件对涂层表面疏水性的影响。结果表明,采用粒子填充法将纳米SiO2、TiO2与氟改性丙烯酸树脂共混后制备的超疏水自清洁涂层,水在其表面的接触角达160℃以上,滚动角小于5℃,具有超疏水性。涂层对其表层覆盖的污物具有一定的自清洁作用。扫描电子显...     

Al/Al2O3多层膜的研究

用真空蒸镀及自然氧化方法在玻璃基底上制备纳米量级的4、5、6、7对层的Al／Al2O3多层膜。采用称重法测定薄膜的厚度；在常温和低温下使用三点法测定多层膜的电特性；用扫描电镜（sEM）观察薄膜的表面和截面的形貌及成分。结果表明：制备的是纳米量级非晶态的Al／Al2O3多层膜，在常温和低温（77K）下均具有类似负阻的特性。     

Al(H2PO4)3/Al2O3复合硬质材料吸湿改性研究

磷酸二氢铝、磷酸铬铝等无机材料作为高温粘结剂具有固化收缩率低、高强度、耐高温等优点,被广泛应用于冶金、化工以及航天航空领域,但其可吸收空气中的水蒸汽,从而降低材料的强度和完整性.为减少无机高温粘结剂在大气环境下的吸湿量,以有机聚合物聚醚砜、无机添加剂氧化锆粉、热辐射屏蔽剂金粉制备出一种具有耐高温、低导热、热辐射屏蔽的复合密封材料,并将其应用在Al(H2PO4)3/Al2O3复合硬质材料的吸湿改性中.通过对比改性前后样品的扫描电镜图、吸湿率曲线,测试复合密封材料对基体材料吸湿性能的改性效果,并为研究喷涂密封材料对基体材料隔热、强度等性能的影响,进一步分析改性前后样品导热系数、弯曲强度的变化.结果表明,聚醚砜可在基体材料表面形成致密的密封膜,不仅可以隔绝空气中的水蒸汽,使吸湿率最高下降68.39％,还可以提升材料的弯曲强度.同时,金粉的添加可以形成辐射屏蔽层,从而降低材料的高温热导率.     

二次浸浆法对非对称α-Al2O3陶瓷微滤膜结构的修饰

研究了采用二次浸浆法来修饰非对称α－Ａｌ２Ｏ３陶瓷微滤膜。经性能表生，在通过调整悬乐料浓度、粘度、浸涂时间和提拉速率而有效控制了修饰膜厚度的基础上，二次浸浆法不但可以修复膜表面缺陷，同时还能使膜也径分布变窄，孔径缩小，达到进一步修饰膜结构的目的。     

Bioinspired Superhydrophobic Fe3O4@Polydopamine@Ag Hybrid Nanoparticles for Liquid Marble and Oil Spill

Fe₃O₄ nanoparticles (NPs) with Ag NPs evenly distributed on the surface are fabricated by using polydopamine (PDA) as the intermediate layer. Silanization and thiol chemistry are used to firmly combine the Fe₃O₄@ PDA core and outer surface Ag NPs. The spherical and hybrid nanoparticles are termed Fe₃O₄@PDA@Ag NPs, which possess a core–shell and hierarchical structure. After surface modification with 1H,1H,2H,2H‐perfluorodecanethiol, the hybrid Fe₃O₄@PDA@Ag NPs become highly hydrophobic. Slight rolling of a water droplet on the as‐prepared NPs causes the formation of a “liquid marble”, which is capable of performing remote actuation on various solid surfaces, such as glass sheet, paper, plastic, textile, and ceramic, and at the liquid–air interface using a permanent magnet. Liquid marbles with self‐assembled NPs on the liquid surface have potential to act as a miniaturized reactor for manipulation of inner liquid droplet with high positioning precision. In addition, the Fe₃O₄@PDA@Ag NPs are multifunctional and can be applied for oil/water separation and antibacterial purpose.     

Al2O3微粉的表面改性及表征

以α-Al₂O₃微粉为基体,Y(NO₃)₃水溶液为包裹相,采用液相包裹法进行加钇颗粒表面改性.获得了表面均匀包裹Y₂O₃的α-Al₂O₃粉体.将此粉体与Al合金复合制备复合材料.复合材料组织更加均匀.对材料进行力学性能测试,结果表明:改性粉体对Al合金增强效果明显增加,抗拉强度提高27.2％;屈服强度提高33.1％,延伸率提高10.3％.     

Al2O3-Na2O-CaO-SrO系统富Al2O3区域固态反应的研究

用理学Ｘ射线衍射仪、ＴＧ－ＤＴＡ、ＩＲ－４４０ 红外光谱研究了Ａｌ２Ｏ３－Ｎａ２ Ｏ－ＣａＯ－ＳｒＯ系统富Ａｌ２Ｏ３ 区域固态反应。实验结果表明,煅烧过程固态反应的最终物相组成为Ｎａ２Ｏ·１１Ａｌ２Ｏ３,ＣａＯ·６Ａｌ２Ｏ３ ,ＳｒＯ·６Ａｌ２Ｏ３ 与α－Ａｌ２Ｏ３ 共存     

氧化铝-水纳米流体的分散性研究

通过在水介质中添加纳米氧化铝粒子，研制了一种新型传热冷却工质-氧化铝-水纳米流体，给出的纳米流体沉降照片和粒径分布显示了加入分散剂的悬浮液具有较高的分散性、稳定性．同时还测定了纳米Al2O3-水悬浮液的zeta电位和吸光度，探讨了不同pH值和SDBS分散剂加入量对纳米氧化铝粉体在水相体系分散稳定性的影响。结果表明：zeta电位的绝对值与吸光度有良好的对应关系，zeta电位绝对值越高，吸光度越大，粉体体系的分散性能越好；pH值约在8.0时，溶液的zeta电位绝对值较高，吸光度较大，说明此时有较好的分散效果．SDBS能显著提高水溶液中舢203表面zeta电位绝对值，增大了颗粒间静电排斥力，改善了悬浮液稳定性。在0．1％纳米Al2O3-水悬浮液中，SDBS分散剂最佳加入量（质量分数）为0．10％时，能得到分散稳定的悬浮液体系。