大气压等离子体制备超疏水表面及其防冰抑霜研究

利用大气压下等离子体放电在玻璃基底上沉积超疏水薄膜,放电采用自设计介质阻挡放电结构实现大面积沉积,同时采用氩气作为工作气体,六甲基二硅氮烷(HMDSN)作为前驱单体,在13.56MHz射频电源的驱动下成功制备出超疏水表面,静态接触角高达171.4°,滚动角小于2°。发射光谱(OES)下发现单体在放电间隙中裂解,产生大量疏水性基团。同时空气中的氮气和氧气也参与了反应,但不影响其疏水性。原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)测试表明超疏水表面有着均匀的微纳米级粗糙结构,表面的平均粗糙度达到200nm左右。在自制半导体制冷腔中进行了一系列低温试验,结果表明超疏水表面有着良好的延缓结冰和抑制结霜的能力。