仿生超疏水表面的制备及其润湿性研究

发布时间：2017-04-28 16:26

  本文关键词：仿生超疏水表面的制备及其润湿性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,超疏水表面的制作在润湿性研究中越来越受到重视,它不仅具有自清洁作用,在无损传输、防霜、减阻方面都有很大的用途。所谓超疏水表面是指水滴与该表面的接触角大于150°,滚动角小于10°的表面。超疏水表面的制作途径主要有以下两个方面:一是提高表面的粗糙程度,二是降低表面能。超疏水表面的制作方法虽然很多,但往往有以下一种或几种缺点:制作成本高,需要的设备昂贵,操作步骤复杂,难以大规模生产,耐磨性差。发展制作成本低,方法简单,可大规模制作且相对耐摩擦的超疏水薄膜或涂层是现在超疏水研究的重点区域。本文主要通过以下几种制备方法的研究,成功制得超疏水表面,并探索了其超疏水机制。这些制备技术方法简单、成本低廉,具有一定的实用价值。我们通过仿生、再造紫叶小檗叶片表面,制备了疏水性优于紫叶小檗新鲜原叶的超疏水表面。该仿生-再造表面具有微米级凸起和大量针状纳米结构,接触角达到153°,滚动角只有3°。以炭黑为模板,通过化学气相沉积、退火和六甲基二硅胺低表面能物质修饰的方法成功在玻璃表面制得透明超疏水涂层。该方法对实现工业化大规模生产具有潜在应用价值。针对透明超疏水玻璃耐磨性差的问题,在制备超疏水涂层之前通过溶胶-凝胶法在玻璃表面加入缓冲层的方法予以改进,并取得了一定的效果。
【关键词】：超疏水 紫叶小檗 PDMS 透明超疏水玻璃 化学气相沉积
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB17
【目录】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-27
• 1.1 自然界中的超疏水现象9-12
• 1.2 超疏水理论12-19
• 1.2.1 表面自由能12
• 1.2.2 表面粗糙度12-16
• 1.2.3 动态表征16-17
• 1.2.4 前进角和后退角17-18
• 1.2.5 三相接触线18-19
• 1.3 超疏水表面的制备方法19-23
• 1.3.1 相分离技术19-20
• 1.3.2 模板法20
• 1.3.3 沉积法20-21
• 1.3.4 溶胶-凝胶法21-22
• 1.3.5 溶液浸泡法22
• 1.3.6 电纺法22-23
• 1.4 超疏水应用前景23-24
• 1.4.1 建筑领域23
• 1.4.2 服装纺织领域23-24
• 1.4.3 液体输送24
• 1.4.4 生物医学24
• 1.4.5 交通运输工具24
• 1.5 目前研究中存在的主要问题24-25
• 1.6 选题依据及研究思想25-27
• 第二章 仿生-再造超疏水表面的制备27-34
• 2.1 引言27-28
• 2.2 实验部分28-29
• 2.2.1 仿生-再造超疏水表面的制备28
• 2.2.2 表征方法28-29
• 2.3 结果与分析29-33
• 2.3.1 紫叶小檗表面的微观形貌及疏水性。29-30
• 2.3.2 紫叶小檗负结构的微观形貌及疏水性。30-31
• 2.3.3 仿生-再造超疏水表面的微观结构及疏水性。31-32
• 2.3.4 仿生-再造超疏水表面的耐酸碱性32-33
• 2.4 本章小结33-34
• 第三章 透明超疏水玻璃的制备34-48
• 3.1 引言34-36
• 3.2 实验部分36-39
• 3.2.1 透明超疏水玻璃的制备过程36-38
• 3.2.2 实验的表征方法38-39
• 3.3 结果与分析39-47
• 3.3.1 退火温度对样品的影响39-40
• 3.3.2 氨水催化条件下对样品性质的影响40-43
• 3.3.3 盐酸催化条件下沉积二氧化硅时间对样品性质的影响43-45
• 3.3.4 不同条件下摩擦性测试45-47
• 本章小结47-48
• 第四章 二氧化硅凝胶作为缓冲层的透明超疏水玻璃的制备48-55
• 4.1 前言48-49
• 4.2 实验部分49-50
• 4.3 结果与测试50-54
• 4.3.1 不同条件下的溶胶凝胶法制得二氧化硅凝胶的形貌50-51
• 4.3.2 加入缓冲层前后制得的透明超疏水玻璃的形貌及其透光率51-52
• 4.3.3 加入缓冲层前后超疏水玻璃的耐摩擦性测试52-54
• 本章小结54-55
• 第五章 总结与展望55-57
• 5.1 总结55-56
• 5.2 展望56-57
• 参考文献57-62
• 攻读学位期间公开发表的论文及专利62-63
• 致谢63-64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 贺惠蓉;马养民;胡亚微;杨秀芳;;溶胶凝胶法制备TiO_2薄膜及其润湿性研究[J];表面技术;2012年04期

  本文关键词：仿生超疏水表面的制备及其润湿性研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：333137