超疏水/超双疏表面自修复方式的研究进展

超疏水/超双疏材料存在耐久性和稳定性的问题,因此很大程度影响了超疏水/超双疏材料的实际应用。受自然界中荷叶、三叶草等超疏水表面在受到破坏后,表面粗糙结构和表面组成可以恢复直到生物死亡的启发,科研学者通过不断探索研究出修复超疏水/超双疏材料的一些方式。本文从低表面能物质和表面微观结构的自修复角度出发,综述了影响超疏水/超双疏表面的自修复方式。当超疏水/超双疏表面受到物理破坏或者化学破坏时,失去超疏水以及超疏油性能,在温度、相对湿度、机械、UV等诱导条件下,低表面能物质迁移至表面完成自修复过程以及表面微观结构的自修复,从而使超疏水以及超疏油性能得以恢复。价格低廉的环保材料和系统性地研究自修复的机理是将来超疏水/超双疏自修复材料的主要研究方向。     

超疏水表面研究进展

超疏水表面由于其独特的润湿性,在自清洁等领域具有非常重要的作用。本文阐述了超疏水表面的研究背景、制备超疏水表面的基本方法和含氟及无氟超疏水表面的最新研究进展,总结了当前超疏水表面仍需解决的问题并提出了建议,最后对未来绿色环保的超疏水表面进行了展望。     

超疏水表面涂层研究进展

超疏水表面具有自清洁、非湿润等特性,在涂饰、防水和生物医药材料等许多领域中用途广泛。从超疏水表面的制备方法和相关的理论分析方面综述了超疏水表面的研究新进展,指出超疏水表面涂层研究中存在的问题,并对超疏水表面研究的未来的发展进行了展望。     

超疏水表面自修复及应用的研究进展

超疏水表面因具有诸多优异特性而展现出良好的应用前景,但在实际应用中容易受到外界机械力损坏或化学侵蚀,赋予超疏水表面自修复性能可以较好地改善表面耐久性,延长其使用寿命。本文针对修复构成超疏水表面的微观结构与低表面能物质展开论述,介绍了在湿度、温度、光等外界因素的引发下超疏水表面对低表面能物质的修复行为与特点,以及以形状记忆聚合物为主制备的超疏水表面对微观结构进行修复的过程。此外,介绍了具有自修复性能的超疏水表面在防腐蚀、油水分离、防覆冰等领域的应用。最后,讨论了通过优化表面结构和化学组成开发自修复超疏水表面的挑战和前景,环保型且无需外界刺激即可迅速对微观结构与低表面能物质进行双重修复的超疏水表面具有重要的研究意义。     

超疏水表面的研究进展

介绍了固体表面润湿性理论依据的三个发展阶段,举例综述了国内外在制备超疏水表面时常用的材料、粗糙面的制备方法及应用前景.     

飞机超疏水表面的防冰性能研究进展

对飞机表面超疏水材料的防冰性能最新研究进展进行了综述。首先对固体表面润湿性、超疏水性及防冰性之间的关系进行了论述,系统介绍了过冷水在超疏水表面的撞击过程。由于超疏水表面的低表面自由能及表面微纳结构,过冷水能够在撞击固体表面凝结成冰前从固体表面脱落,有效延长其结冰时间。还对超疏水表面在防冰应用中存在的问题进行了分析,指出发展具有多功能复合型超疏水表面是以后研究的重点。     

飞机超疏水表面的防冰性能研究进展

对飞机表面超疏水材料的防冰性能最新研究进展进行了综述。首先对固体表面润湿性、超疏水性及防冰性之间的关系进行了论述,系统介绍了过冷水在超疏水表面的撞击过程。由于超疏水表面的低表面自由能及表面微纳结构,过冷水能够在撞击固体表面凝结成冰前从固体表面脱落,有效延长其结冰时间。还对超疏水表面在防冰应用中存在的问题进行了分析,指出发展具有多功能复合型超疏水表面是以后研究的重点。     

超疏水抗菌表面的研究进展

超疏水抗菌表面将疏水材料的特殊浸润性能与抗菌材料的优异杀菌性能结合,通过"双重保险"实现建筑、器械、织物等多种材料表面的长久抗菌,对保护人们身体健康及延长材料使用具有重要的作用.该文介绍了无机、有机、无机-有机三类超疏水抗菌表面的制备方法,综述了其在油水分离、涂层防污、医疗卫生应用领域的研究进展,最后对超疏水抗菌表面的发展进行了展望.     

基于聚二甲基硅氧烷制备超疏水表面的研究进展

聚二甲基硅氧烷(PDMS),作为一种价格低廉、环境友好的有机硅材料,被广泛作为超疏水修饰剂来使用,并利用其与固化剂混合后可固化成型的特点,用于构建表面结构。综述了PDMS在制备超疏水材料上的研究进展,并对其今后的发展做出了展望。     

疏水涂层的研究进展

简要介绍了疏水涂层的国内外研究状况。总结了国内外利用低表面能树脂、表面粗糙化处理技术以及二者相结合的疏水涂层制备方法。讨论了荷叶效应在该领域的应用状况,指出了各自存在的问题,提出了发展趋势。     

超疏水导电聚吡咯材料的研究进展

超疏水固体材料在防腐、防雾、防结冰与自清洁等方面中有着非常重要的应用前景.着重讲述了由表面微观形貌调控或低表面能物质掺杂来制备超疏水导电聚吡咯材料的研究进展和应用现状,概括了现有超疏水导电聚吡咯材料制备和性能方面存在的一些难题.     

高稳定性超疏水材料研究进展

近年来,众多研究者通过物理或化学方法,将超疏水材料与不同基底或材料结合,制备出了能够抵抗各种机械磨损和溶剂、气体、紫外照射、颗粒、酸碱和细菌的,具有优良耐磨损性和稳定性的超疏水材料。本文主要介绍了超疏水材料表面机械稳定性差的原因以及评估超疏水材料耐磨损性的常见方法,根据制备方法和基底的不同将超疏水材料分为三类,分别从网格类、织物类和涂层类等方面对近年来具有耐磨损性和稳定性超疏水表面的研究成果进行综述,对高稳定性超疏水材料的研究进展有一个全面的认识,并总结了目前在制备高稳定性超疏水材料这一领域存在的一些问题,例如测试高稳定性的方法较少、没有统一的标准等,开发和研究能够二次利用以及多功能超疏水材料仍是一大挑战。     

体相超疏水材料及其在大气污染控制领域的应用研究进展

体相超疏水材料因其优异的疏水性能,可广泛应用于工业防锈、管道运输、光电材料、建筑材料、纺织等领域,成为目前功能材料的研究热点之一。本文首先针对体相超疏水材料的结构特性及制备方法进行了综述。其次,针对体相超疏水材料在对挥发性有机物（VOCs）、NO_x和二氧化硫（SO₂）的净化与检测、对二氧化碳（CO₂）的捕集和还原等大气污染检测与控制领域的应用进展进行了概述。在此基础上,一方面对现有典型气体污染物控制技术的特点及其存在的问题以及体相超疏水材料与现有大气污染控制技术相结合所具备的优势进行了阐述;另一方面,对超疏水材料目前存在的耐久性差、制备过程复杂、制备原料昂贵且污染大等缺点,对体相超疏水材料的改进及应用提出了展望。     

基于仿生学的木材超疏水表面改性研究进展

介绍了超疏水理论模型及天然超疏水表面仿生机制;综述了国内外关于木材超疏水表面的构建方法,包括模板印刷法、刻蚀法、接枝共聚法、溶胶-凝胶法等,分析了不同超疏水表面构建方法的优缺点及存在的问题,并阐述了超疏水木材的应用前景;最后,对超疏水木材研究中存在的一些问题及未来的发展趋势进行了总结与展望.     

自修复超疏水材料的制备及功能化研究进展

该文归纳了近年来自修复超疏水材料的研究进展,总结了外援型和本征型自修复超疏水材料的制备方法,并介绍了功能化自修复超疏水材料及其应用,最后指出了自修复超疏水材料现阶段所面临的挑战和未来的发展方向。与普通超疏水材料相比,自修复超疏水材料具有优良的表面稳定性和循环使用性,其使用寿命得到明显延长。此外,将自修复超疏水材料功能化,还能够进一步扩大其使用范围。随着科学技术的发展,自修复超疏水材料必将在电子电器、医疗卫生、人工智能、海水淡化等众多领域中发挥关键性作用。     

Preparation and characterization of superhydrophobic surface based on polydimethylsiloxane (PDMS)

Biomimetic superhydrophobic surfaces exhibit excellent self-cleaning properties due to their special micro/nano-scale binary structures. In order to prepare the superhydrophobic surface of the polydimethylsiloxane (PDMS), a facile fabrication method for replicating micro/nano-scale binary aluminium structures into PDMS is presented. The microscopic morphology, composition, surface roughness (Ra) and wettability of the sample surface were characterized by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, roughness measurement equipment and contact angle meter respectively. Based on the measurements of the contact angles of deionized water (DI water) and ethanediol, surface free energies of the coatings were estimated according to the Owens two-liquid method. The superhydrophobic PDMS exhibited lower surface free energy than flat PDMS with a DI water contact angle (WCA) of 165°. The surface roughness (Ra) increased with the increasing of etching time in the range 0–80?min, and then decreased with the change of etching time, similar to the variation of contact angle with etching time. Moreover, the prepared surface had different micro-morphologies and its wettability was changed by regulating the chemical etching time. In addition, the superhydrophobic PDMS also showed good self-cleaning properties and the bouncing effect of the water droplets.     

SiO2/聚四氟乙烯杂化超疏水涂层的制备

通过溶胶-凝胶工艺制备了超疏水涂层。用硅烷偶联剂-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷对SiO2溶胶粒子表面改性,将改性后的溶胶与聚四氟乙烯乳液杂化后在玻璃上涂膜形成超疏水涂层。用红外光谱、数码显微镜、扫描电镜、综合热分析对涂层进行了表征。实验结果表明-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷能提高涂层的疏水性效果,涂层表面具有纳米/微米的粗糙结构,平均静态疏水角达到156°,滚动角6°。聚四氟乙烯低的表面能和涂层特殊的表面结构是形成超疏水的原因。     

耐久性超疏水表面研究进展

虽然超疏水表面因独特的性能而在国防、工农业生产及日常生活中有着广泛的应用前景,但其较差的力学耐久性却限制了其在实际中的使用。本文简要介绍了超疏水表面耐久性较差的原因和提高其耐久性的基本方法,然后从机械稳定性、耐油污性以及可修复性等方面对近年来耐久性超疏水表面制备技术取得的新成果进行了概述,并指出加强理论研究以设计出价格低廉、制备方法简单同时具备耐久的微观结构和耐久的低表面能物质的超疏水表面是超疏水表面研究的一个重要的发展方向。