超疏水结构表面液滴撞击行为研究进展

固体表面的液滴撞击是实际应用中遇到的许多现象的重要部分,如微流控设备、冷却喷雾、喷墨打印、农药喷洒等。此外,通过超疏水结构表面修饰应用设备的功能表面能够显著提高设备的防污、抗粘附等功能,但是这种基于微纳结构的功能性表面抵抗液滴钉扎效应的能力很大程度限制了其应用。因此,研究液滴撞击超疏水表面行为对提高设备的抗腐蚀、自清洁等性能具有重要意义。首先介绍了非均匀表面的润湿理论,然后总结了近年来针对超疏水表面静态和动态液滴润湿行为的研究成果,着重阐述了结构润湿性、物理形貌及冲击速度对液滴接触时间和最大铺展系数的重要影响,介绍了液滴最大铺展系数预测模型的研究进展,进而指出了目前研究的不足之处。最后,对液滴回弹机制和最大铺展系数的研究进展进行了展望。     

基于刻蚀法制备超疏水涂层的减阻及防垢性能研究

在能源领域中,管道结垢导致阻力增加、生产效率低及能量损失。超疏水涂层因具有优良的疏水性及低表面能特性而受到广泛关注。将超疏水涂层引入到管道中,从热力学、结晶学和流体力学的角度分析了超疏水涂层的防结垢和减阻的机理,采用化学刻蚀法在铝片表面和铝管内壁制备超疏水涂层,然后对铝片开展动静态抗结垢实验及管内的流动实验,结果发现超疏水涂层具有优良的减阻、防结垢性能。将超疏水涂层应用于工业设备中,其不仅可以减少管道阻力、降低沿程损失,还可以有效地防止工业设备结垢。表明,刻蚀法制备超疏水涂层的成本较低、简单易行、安全可靠,展现了良好的应用前景。     

超疏水性材料的研究现状及应用

简述了超疏水性表面的特征,介绍了近年来超疏水性材料在日常生活、工农业及国防等领域中的研究现状及应用,同时展望了超疏水性材料的研究趋势.     

超疏水表面流动速度滑移的PIV实验研究

针对超疏水表面功能材料在流动减阻方面的潜在应用,采用粒子图像速度场测试技术(PIV),在低速循环水槽中对亲水表面、超疏水表面和天然荷叶表面近壁处的速度分布进行了测量。实验研究发现,相对于亲水表面,超疏水表面与荷叶表面2种表面近壁面处存在低涡量区,超疏水表面以及荷叶表面近壁面处都发生了明显的速度滑移,而亲水表面则没有,并根据实验结果计算得到了滑移速度和滑移长度。     

溶胶-凝胶法制备纳米二氧化硅/甲基硅树脂杂化超疏水复合涂层的研究

采用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体制备纳米二氧化硅溶胶,用甲基三乙氧基硅烷(MTES)对纳米二氧化硅进行接枝改性,以甲基硅树脂为成膜剂制备了二氧化硅/甲基硅树脂杂化超疏水复合涂层.考察了二氧化硅平均粒径与甲基硅树脂含量对涂层性质的影响.测试结果表明,当二氧化硅平均粒径为382 nm,加入甲基硅树脂含量占总物料量的4％(质量分数)时,涂层具有均匀的外观和良好的疏水性,与静态水接触角可达151°.     

智能微/纳米容器的制备及其防腐应用研究进展

智能涂层一直是涂层领域关注的重点。微/纳米容器在智能涂层中的主要作用是容纳缓蚀剂或活性剂的特定器皿,其设计和制备对于智能涂层的应用起到了十分关键的作用。本文在综合国内外文献基础上,对四种典型的微/纳米容器即埃洛石纳米管、介孔二氧化硅、类双层氢氧化物和分子筛的制备和应用进行了讨论,还重点介绍了这四种微/纳米容器在防腐领域的应用和研究进展。并指出了微/纳米容器体系构建、制备工艺优化以及在防腐应用中的发展前景。     

多孔材料润湿性设计与油水分离应用研究进展

清洁的水资源对人类社会生产发展至关重要,溢油事故和工业含油废水的排放等对水资源造成严重威胁,因此油水分离技术备受关注。传统的油水分离方法如生物处理、吸附、离心、气体浮选和原位燃烧等,存在程序复杂、能耗高、分离效率低等缺点,亟需开发更加环保高效的新方法。仿生材料的设计与制备是多功能材料的重要研究方向。受荷叶结构与功能启发,基于润湿性能调控的先进多孔材料的设计与开发已成为当前研究的热点之一,并在油水分离领域中展现出巨大的应用潜力。通过调控多孔材料的表面结构和化学状态,可实现对水相和油相的不同分离特性,进而选择性去除或者吸附水相或油相,甚至包括极其稳定的油包水或水包油乳液的分离。全面综述了多孔材料的制备方法,以及其在油水分离领域的最新研究与应用。重点介绍了疏水或超疏水/超亲油的多孔海绵、多孔棉织物、多孔木材、多孔泡沫、多孔气凝胶和多孔陶瓷等先进油水分离材料的制备方法和研究进展,旨在对功能性多孔材料的发展进行回顾和深入探讨,为多孔材料在油水分离方面的研究提供指导。总结了目前多孔材料研究存在的一些问题,探讨了该领域面临的挑战,并对其应用发展趋势进行了展望。     

地聚物防除冰涂层的制备及性能研究

以偏高岭土、硅灰、水玻璃为原料,采用机械力活化研磨方式制备地聚物防除冰涂层.研究硅铝比对地聚物涂层硬度的影响.借助表面张力测定仪和扫描电镜(SEM)等表征地聚物涂层的疏水性能和微观结构特征.结果表明,当硅铝比为3.2,水固比为0.8,水玻璃模数为1.6时,地聚物涂层不开裂且7 d硬度为6 H.在此基础上,掺入适量纯丙乳...     

地质聚合物多孔材料的制备及应用研究进展

地质聚合物多孔材料是一种具有三维结构的无定形多孔胶凝材料,因其优异的物理化学性能及绿色简便的制备方法被认为是未来最具发展潜力的胶凝材料之一。针对国内外地质聚合物多孔材料的最新研究,对地质聚合物多孔材料的制备方法,性能以及相关应用进行了总结,着重阐述了溶剂挥发法、直接发泡法、添加多孔填料法等传统制备方法及其特点,同时还归纳了颗粒堆积法、3D打印法、模板法等新兴的制备方法;在相关的性能和应用研究方面,主要对其抗折压的机械性能,隔热保温的热学性能、对有机无机物的吸附和催化性能、膜分离、电磁波吸收等性能做了总结,指出了其在建筑领域、环境治理领域、电磁屏蔽领域的主要应用场景。论文论述了地质聚合物多孔材料发展现状和瓶颈,指明了当前地聚物多孔材料制备研究中存在成孔方法单一,成孔机理有待深入研究;在性能和应用研究中存在实验室固废试验与实际工业试验偏差大,规模化推广应用难。本文旨在总结最新地质聚合物多孔材料相关制备方法和应用研究,进一步推动地质聚合物多孔材料发展。     

粒度对煤尘表面特性及润湿性的影响

利用比表面积和孔径分析、FTIR光谱、XPS能谱、润湿性实验等手段系统研究了粒度对煤尘的表面特性及润湿性的影响规律,研究表明:随着煤尘粒度的减小,煤尘的表面孔结构和化学结构及元素组成均发生改变,煤尘的润湿性也随着粒度的减小亲水性变弱,疏水性变强。     

聚合物耐磨防腐涂层材料及其应用

简要介绍了聚氨酯改性环氧聚合物耐磨防腐材料的合成工艺及其影响因素.对比了聚氨酯改性环氧聚合物涂料、丁腈改性环氧耐磨涂料和国外同类产品的抗磨损性能.结果表明,该聚合物涂料的耐磨防腐性能明显高于同类型其它涂层材料,具有良好的市场前景.     

高温红外隐身涂层材料研究进展

随着现代飞行器速度的不断提高,其热端部件的服役温度越来越高,红外辐射能量也不断增强,从而增加了飞行器在飞行过程中被红外侦测和识别的风险,如何提高飞行器在高温环境下的红外隐身能力成为了军事领域的热点问题之一．目标的红外辐射强度由目标表面的温度和目标表面的发射率决定,所以利用低红外发射率涂层涂覆在飞行器表面,从而降低目标表面的红外发射率,是提高飞行器红外隐身性能的一种便捷、有效的方法．然而,飞行器服役环境通常较为恶劣,为满足其日趋严苛的工程应用需求,需研制出具有更高耐温及耐腐蚀性能的红外隐身涂层．综述了目前几大热门的红外隐身涂层材料和涂层的工艺发展情况,并对涂层性能优化方面进行了阐述,展望了红外隐身涂层材料未来的发展趋势．     

金属表面有机防腐涂层研究进展

环氧涂层是一种重要的有机涂层,因其优异的绝缘特性和粘附力,被广泛应用于金属构件的腐蚀防护中。为了提高有机涂层的耐蚀性能,通过添加填料对其进行改性。根据金属表面有机涂层的防护机理将其分为物理屏障涂层、自修复涂层,以及兼具物理阻隔作用和自修复性的双功能涂层,并且对其发展现状进行了总结,详细阐述了每类涂层的防护机制、研究进展及优劣势,最后指出研发双功能环氧涂层是大幅度提升涂层服役寿命的潜在途径,也是防腐涂层未来的发展趋势和前沿课题。     

超细晶/纳米晶钨材料制备技术的研究进展

晶粒细化可显著提高超细晶/纳米晶钨材料的性能,介绍了超细晶/纳米晶钨材料制备技术的最新研究进展,包括粉末冶金法和深度塑性变形法,粉末冶金法的烧结工艺主要包括热等静压烧结、超高压通电烧结、放电等离子体烧结、微波烧结等;深度塑性变形法包括高压扭转、等通道挤压、表面机械研磨处理和累积轧制等。由于超细晶/纳米晶钨材料存在大量的晶界可有效提高材料的力学性能和抗辐照性能,因此有望解决纯钨材料作为核聚变堆面向等离子体材料存在的问题,对超细晶/纳米晶钨材料的发展提出了建议。     

纳米矿物材料的制备及应用

纳米材料科学蓬勃发展,已渗透到各个领域.介绍了用机械或物理化学方法制备纳米材料的基本方法.着重讨论了纳米矿物材料的改性加工和制备技术及其应用性能;并探讨了其发展中面临的问题.     

无灰煤的制备及应用研究进展

鉴于无灰煤具有无灰、无水、热活性高、热塑性好、流动性强等特点,介绍了无灰煤在气化、液化、炼焦方面的应用及研究现状,并对溶剂萃取法制备无灰煤的生产工艺及其影响因素进行了分析。结果表明:煤的萃取率及所得无灰煤的性能与原煤性质密切相关,还与工艺条件有关;随着煤阶的降低,得到的无灰煤中轻组分含量增加;选择合适溶剂、提高萃取温度、热萃取前加酸预处理等方法均可提高煤的萃取率。     

金属表面自愈合涂层的设计制备与性能研究进展

自愈合涂层一直是涂层领域关注的重点。自愈合涂层受到外界刺激后,可对腐蚀微区的破损位点进行自我修复,从而达到对金属材料表面的有效防护。在综合国内外参考文献基础上,开展金属表面自愈合涂层的设计制备、刺激响应性能和防腐性能研究,并总结和深入分析了不同种类涂层的防腐机理。提出了金属表面自愈合涂层目前仍存在的问题,并对其未来的发展方向进行了展望。     

电极用超细铜粉的制备及其研究进展

对电极用超细铜粉的制备方法进行了介绍和评述。指出球形超细铜粉有助于制备优质电极, 超细铜粉通过表面改性可以显著提高抗氧化性。