铝基超疏水表面抗结霜特性研究

采用化学刻蚀法,在铝基的表面构建了纳米-微米混合的粗糙结构。化学刻蚀后的粗糙表面经过氟硅烷(FAS)修饰,形成了接触角大于155°的超疏水表面。在过冷环境中,利用加湿器提供微小雾滴进行了铝棒和铝片表面的结霜实验。实验过程中对比了超疏水铝表面、疏水铝表面和普通铝表面上的结霜量。结果表明,超疏水铝表面在抑制结霜方面优于普通铝表面,接触角的大小对抑制结霜也有很大影响,接触角越大抑制效果越明显,并且超疏水铝表面的疏水性能易于恢复。在现实生活中,超疏水表面对于降低输电线缆表面的覆霜积聚速率和重量有重要的意义。     

静电纺制备超疏水表面纤维膜的研究进展

简介经典的固体表面润湿性理论,阐明了实现超疏水性的两个必要条件：低表面能表面和微一纳米复合结构。综述了当前国内外静电纺丝制备超疏水纤维膜的最新研究进展及其应用前景。     

超疏水表面的制备方法

近年来,超疏水表面因在生产、生活和基础研究领域具有广泛而重要的用途,引起了研究者的广泛重视。目前,关于超疏水表面的制备方法有很多,本文将介绍几种常见超疏水表面的制备方法。     

超疏水表面润湿性能研究

润湿性能是固体表面的重要特征之一,具有特殊润湿性和可控润湿性材料因其巨大的应用潜力而成为人们关注的热点。介绍超疏水状态下Wenzel和Cassie-Baxter两种接触角模型及其相互关系,讨论了微纳米结构对疏水表面接触角的影响,总结了近年来超疏水表面制备技术的研究进展,并展望了超疏水表面润湿理论研究前景。     

盐酸刻蚀制备铝合金超疏水表面的工艺及自清洁性研究

采用盐酸刻蚀法制备超疏水铝合金表面。用接触角仪、粗糙度仪和扫描电镜对疏水性、表面粗糙度(Ra)和微观形貌进行分析。研究了盐酸浓度、刻蚀时间、刻蚀温度以及长链烷烃酸对疏水性能的影响。结果表明,随着盐酸浓度、刻蚀时间、刻蚀温度的增加,铝合金表面粗糙度增加,而接触角先增大后减小。当刻蚀酸浓度为3 mol/L,刻蚀时间为20 min,刻蚀温度为25℃时,效果最佳,经过0.01 mol/L硬脂酸溶液改性后,接触角高达156°。采用长链烷烃酸对表面进行改性,随着烷烃酸碳链的增加,接触角略有增加。超疏水铝合金表面具有较好的自清洁性能。     

盐酸刻蚀制备铝合金超疏水表面的工艺及自清洁性研究

采用盐酸刻蚀法制备超疏水铝合金表面。用接触角仪、粗糙度仪和扫描电镜对疏水性、表面粗糙度(Ra)和微观形貌进行分析。研究了盐酸浓度、刻蚀时间、刻蚀温度以及长链烷烃酸对疏水性能的影响。结果表明,随着盐酸浓度、刻蚀时间、刻蚀温度的增加,铝合金表面粗糙度增加,而接触角先增大后减小。当刻蚀酸浓度为3 mol/L,刻蚀时间为20 min,刻蚀温度为25℃时,效果最佳,经过0.01 mol/L硬脂酸溶液改性后,接触角高达156°。采用长链烷烃酸对表面进行改性,随着烷烃酸碳链的增加,接触角略有增加。超疏水铝合金表面具有较好的自清洁性能。     

沉积碳纳米微球制备超疏水表面

通过采用长链脂肪烃混合物在大气环境下的不完全燃烧,将其产生的碳纳米微球沉积在铝合金基底,制备一种具有稳定超疏水性能的表面。该方法简捷高效、所用原料廉价易得、操作简单、无需特殊设备。所制备的超疏水表面不仅对纯水具有很高的接触角,而且对于腐蚀性液滴也保持了很高的接触角。采用透射电镜和扫描电镜分别研究了所制备的超疏水表面的表面形貌以及碳纳米微球的微观结构,结果表明,碳纳米微球在微米尺度上的堆积和其50 nm的直径赋予了表面超疏水性能。     

微纳米结构对聚合物超疏水表面润湿性的影响

对聚合物超疏水表面疏水原因的理论分析及其超疏水表面常用的制备方法进行了总结,并从热力学角度评述了关于超疏水状态的两种理论模型:Wenzel模型和Cassie模型,分析了微纳米结构对聚合物超疏水表面表观接触角的影响.     

超疏水表面的研究进展

综述了超疏水的研究进展,在以荷叶和水黾为例介绍湿润现象的基础上,讨论了超疏水结构在自然界中的真实存在。还介绍了接触角的原理和接触角与粗糙表面的联系,探究了湿润的微观现象以及接触角的影响因素。不仅介绍了超亲水表面的主要制备方法及其相关的理论研究,还综述了超疏水材料在耐腐蚀、自清洁、织物中的应用。目前超疏水材料研究如火如荼,超疏水表面具有非常广阔的发展前景。超亲水表面材料目前还是处于大规模工业化应用之前的研究阶段,成本较高、耐久性差都是这种材料的不足之处,因此还有极大的空间有待后人去探究发掘。     

超疏水性涂层的研究进展

简述了超疏水性表面的基本原理,分别从低表面能材料和涂层表面微细粗糙结构的构建两个方面,对超疏水性涂层的制备技术和最新成果进行了概括,并展望了其应用前景。     

铜表面超疏水界面的构建与调控(英文)

Super hydrophobic copper wafer was prepared by means of solution immersion and surface self-assembly methods. Different immersion conditions were explored for the best hydrophobic surface. Scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), energy dispersive spectrometer (EDS) and water contact angle measurements were used to investigate the morphologies, microstructures, chemical compositions and hydrophobicity of the produced films on copper substrates, respectively. Results show that the super hydrophobic surface is composed of micro structure of Cu 7 S 4 . The films present a high water contact angle larger than 150°, a low sliding angle less than 3°, good abrasion resistance and storage stability. The molecular dynamics simulation confirms that N-dodecyl mercaptan molecules link up with Cu 7 S 4 admirably, compared with Cu, which contributes to the stable super hydrophobic surface.     

Fabrication of Super Hydrophobic Surfaces on Copper by Solution-immersion

Super hydrophobic copper wafer was prepared by means of solution immersion and surface self-assembly methods. Different immersion conditions were explored for the best hydrophobic surface. Scanning ele...     

化学刻蚀法制备黄铜基超疏水表面

采用含有三氯化铁和盐酸的水溶液刻蚀金属黄铜表面，在黄铜表面上得到了一层由不规则块状结构和更细小的乳突状结构相结合的具有双重粗糙度的阶层结构。该表面经氟化处理后表现出超疏水性，水在该表面上的接触角达到了157°，接触角滞后为5°。考察了不同刻蚀时间对表面疏水性的影响，结果表明，刻蚀时间对表面上这种阶层结构的形成和水滴在表面上的接触角数据都有十分重要的影响。随着刻蚀时间的增加，表面上逐渐开始形成粗糙结构，接触角数据也不断增加，增加到一定数值后，接触角变化开始不明显。接触角滞后随着接触角的增加而减小。初步分析了这种阶层结构的形成机制，并用Cassie理论对表面的润湿性进行了分析。     

超疏水表面蒸汽及含不凝气蒸汽滴状冷凝传热实验分析

通过紫铜基表面上制备两种具有微纳米结构的超疏水表面以及相同化学修饰的光滑疏水表面,实验研究了各表面上空气环境下水的润湿特性以及在纯蒸汽、蒸汽-空气混合气体环境下,表面的滴状冷凝传热特性和冷凝液滴的运动和润湿特性。结果表明:纯蒸汽滴状冷凝条件下,超疏水表面的传热性能明显低于光滑疏水表面的传热性能;含低浓度不凝气蒸汽冷凝环境下,超疏水表面传热性能与光滑疏水表面相近;蒸汽冷凝环境中,超疏水表面上液滴的接触角明显低于其在空气条件下接触角,并且接触角滞后增大。分析得到,微纳米结构的存在使冷凝过程液滴的接触角滞后增大,微纳米结构中冷凝液滞留增加的壁面热阻等抑制了滴状冷凝传热性能;并提出了蒸汽及含不凝气蒸汽冷凝环境中液滴在超疏水表面上的润湿模式。     

铜基超疏水表面的电沉积法制备及其耐蚀性能研究

采用电沉积(ED)方法在铜基上制得了由微球和微孔构成的微米级粗糙表面,用过硫酸钾和氢氧化钠的混合溶液处理后,在镀层上形成了Cu(OH)2纳米条/CuO微球的微纳米粗糙结构,再经过氟硅烷修饰得到超疏水表面。表面的静态接触角(CA)最大达到了158.5°。在3.5%(wt)的NaCl溶液中用三电极体系测得了实验制备的超疏水表面的极化曲线,腐蚀电位比光滑铜表面正移了23 mV,腐蚀电流降低了2个数量级,缓蚀效率高达97.7%。为超疏水表面的实用性探索提供基础。     

疏水性聚酯薄膜的制备及表面形貌分析

利用NaOH溶液化学刻蚀聚酯薄膜成功制得疏水性薄膜.研究了聚酯在碱性溶液中发生水解反应时外界条件对刻蚀结果的影响规律,分析了外界化学条件引起表面微观物理形貌的变化及其所对应的表面特性.结果表明,薄膜经pH为12的碱液在40℃下超声刻蚀5 min左右,并用无水乙醇浸泡,可达到与水接触角120°以上的疏水效果.     

防紫外超疏水织物的制备及耐久性评价

采用全纳米颗粒自组装的方法,在棉、锦纶和涤纶织物上制备了TiO_2/SiO_2薄膜,再经十六烷基三甲基硅烷修饰,得到了兼具抗紫外及超疏水功能的多种织物。自组装过程中分别以SiO_2和Ti_2溶胶为原料,逐层于聚电解质表面处理的织物上组装了TiO_2/SiO_2多层薄膜。经扫描电子显微镜(SEM)测试表明,膜层均匀沉积在织物纤维表面。接触角测试表明,疏水处理后表面水的接触角可达172°。紫外可见分光光度计测试表明,经TiO_2/SiO_2修饰后,织物在紫外光区的吸光度成倍提高。用耐老化、耐摩擦、耐水流喷射等耐久性试验评价了织物在使用过程中可能遇到的各种破坏,证明自组装再经疏水剂处理的织物具有良好的耐久性。