刘建平
,
杨小敏
,
钟铧均
,
王龙祥
,
黄玉
材料导报
超疏水表面在生产生活中具有重要的应用价值,其制备的关键在于构建合适的表面微结构.复制模塑技术在制备超疏水表面研究中具有操作简单、成本低廉的优势.在介绍了超疏水研究中描述浸润现象的Young's、Wenzel和Cassie-Baxter方程的理论要点的基础上,按第二次转移时所使用材料为预聚物、聚合物溶液或热塑性聚合物的不同,将复制模塑技术划分成直接复制模塑、溶液复制模塑和热模塑3种操作方法,并从这3方面综述了复制模塑技术在仿生超疏水表面制备中的研究进展.最后探讨了复制模塑技术研究中存在的一些问题及解决方案.
关键词:
复制模塑
,
超疏水表面
,
仿生
,
制备技术
冯杰
,
林飞云
,
钟明强
材料科学与工程学报
人工超疏水表面能否简单、环保、经济地量产对其实际应用有重要影响.本研究以滚压成型的表面含微坑的钢辊为模板,采用简单的热压微模塑-可控剥离工艺制备了聚乙烯超疏水表面,接触角大于150°,滚动角约为5°.扫描电镜观察表明,钢辊表面具有均匀网格状微米级浅坑,以此为模板微模塑制备的聚乙烯超疏水表面布满明显拉长的微米级"山"形结构和亚微米级毛刺结构.本文首次报道了直接应用钢辊制备聚合物超疏水表面,可望结合塑料薄膜流延生产工艺,实现聚合物超疏水薄膜或表面规模化生产.
关键词:
聚乙烯
,
超疏水表面
,
钢辊
,
热压微模塑
,
可控剥离
彭本利
,
兰忠
,
徐威
,
温荣福
,
白涛
,
马学虎
工程热物理学报
超疏水表面上液滴合并诱导液滴弹跳对强化含不凝气的蒸气冷凝具有重要的作用,但是,液滴合并诱导液滴弹跳现象的理论分析还不够完善,理论计算结果与实验值相差甚远.本文利用格子Boltzmann多相流模型模拟了液滴合并过程液滴的动态演化以及合并过程中液滴内部的速度场分布,分析了液滴合并过程中释放的表面自由能的分配情况.基于模拟结果,利用能量守恒的方法对超疏水表面液滴合并诱导液滴弹跳高度进行了理论分析,考察了表面黏附功、接触角滞后、空气阻力、液滴合并质心变化消耗的能量以及液滴自身黏性耗散的影响.结果显示理论计算值与实验值吻合良好.
关键词:
液滴合并
,
弹跳
,
LBM模拟
,
超疏水表面
李佳琦
,
苏悠悠
,
范利武
,
籍婷
,
王幻利
,
俞自涛
工程热物理学报
通过纳米颗粒沉积法在不锈钢球上制备了静态接触角大于160°的超疏水表面,并采用淬火法对该不锈钢球在过冷度为0℃～25℃的去离子水中的瞬态池沸腾传热过程进行了实验研究.结果表明,由于表面的超疏水特性,整个瞬态沸腾过程直至极低表面过热度时始终处于膜态沸腾状态.不锈钢球的冷却速率随着过冷度的增大而提高,其膜态沸腾的热流密度和平均努塞尔数也随着过冷度的增加而近似呈线性增长的趋势.对汽膜演化过程的可视化观察发现,在过冷度较大时蒸汽产生量减少,导致汽膜层扰动减弱、汽液相界面趋于平稳.
关键词:
超疏水表面
,
膜态沸腾
,
池沸腾
,
过冷度
,
淬火
闫巧枝
,
吕恒志
,
刘东晓
机械工程材料
将纯铝片浸泡在弱碱性的金属盐溶液中,直接在纯铝片上原位生长出碱式碳酸锌薄膜,然后用硬脂酸无水乙醇溶液对该薄膜进行修饰,并对修饰前后薄膜的润湿性、微观形貌和化学成分进行了研究.结果表明:在铝片表面生成的碱式碳酸锌薄膜具有微纳米二元结构;该薄膜修饰前的接触角为0°,修饰后的接触角为163.1°,实现了由超亲水表面到超疏水表面的转变,这是因为吸附或接枝在薄膜表面上长的低表面能烷基长链改变了薄膜的润湿性.
关键词:
铝片
,
碱式碳酸锌
,
薄膜
,
修饰
,
超疏水表面
潘光
,
黄桥高
,
胡海豹
,
刘占一
高分子材料科学与工程
润湿性是衡量超疏水表面疏水强弱的最重要特征之一,而微观结构与超疏水表面的润湿性有着密切联系.本文讨论了导致超疏水现象的两种理论模型--_Wenzel模型和Cassie模型,并运用模型分析了微观结构的几何参数对超疏水表面表观接触角的影响.分析表明,在制备超疏水表面过程中应使表面状态满足Cassie模型,并可以通过改变微观结构的几何参数来控制表面润湿性,获得具有较大表观接触角的超疏水表面.
关键词:
超疏水表面
,
微观结构
,
润湿性
,
接触角
,
几何参数
徐方平
,
徐壁
,
蔡再生
表面技术
以商品化SiO2气凝胶为原料,选择不同的分散介质进行分散,然后在玻璃表面进行涂覆并干燥,制得超疏水表面.研究结果表明:当选择丙酮作为分散介质,SiO2气凝胶质量浓度为30g/L,以旋涂的方式涂覆2次,并于20℃进行干燥时,所制备的表面超疏水效果最好,其接触角为153.2°,滞后角为1.7°.
关键词:
SiO2气凝胶
,
超疏水表面
,
接触角
,
滞后角
李杰
,
刘玉德
,
高东明
,
黄雅婷
,
张会臣
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2015.06.07
通过激光加工在铝合金表面构造出具有规则结构的微米级纹理结构,再利用5种有机硅烷试剂分别对该表面进行修饰改性,以期制备得到超疏水表面.采用三维形貌仪、扫描电镜、接触角测量仪等评价制备表面的形貌结构和润湿性.结果表明,试样表面的微米级纹理结构和自组装分子膜均对试样的润湿性具有重要影响;不同有机硅烷改性修饰微米级纹理结构后的表面对水接触角存在明显差异,最大接触角可达160°.制备的超疏水表面对不同pH值的水滴均呈现超疏水性,且在大气环境下具有较好的耐久性.
关键词:
铝合金
,
激光加工
,
自组装
,
接触角
,
超疏水表面
赵欢
,
吕晓璇
,
周圣文
,
方亮
,
王力
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.12.008
金属及其合金制品的腐蚀给人类带来巨大危害. 主要从金属表面超疏水的角度探究金属的防护,在介绍超疏水表面相关理论的基础上,详细综述了国内外金属基体超疏水表面的最新研究进展和应用,讨论了化学腐蚀法、激光毛化技术、喷涂法、电化学技术、水热法、等离子体处理技术、置换沉积法、溶液浸泡法、复合法等超疏水表面制备技术的研究进展,这些技术都在一定程度上实现了金属表面超疏水性能,接触角达到150 °以上,滚动角小于10 °. 除此之外,还介绍了超疏水表面在装饰金属材料、耐腐蚀、自清洁、防结冰、抗菌等方面的应用. 最后指出了金属基体超疏水表面制备在工业应用中存在的缺陷,并对今后的发展方向进行了展望.
关键词:
金属
,
超疏水表面
,
制备方法
,
腐蚀防护
