透明超疏水薄膜的制备及性能研究

发布时间：2017-08-07 00:02

  本文关键词：透明超疏水薄膜的制备及性能研究

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【摘要】：化石燃料(如煤和石油)属于有限资源。在它们日趋减少的情况下,太阳能光伏板发电是太阳能的一个重要利用方式。然而,荒漠干旱地区长年风沙较大且降雨相对较少,这导致了太阳能光伏板表面沉积灰尘较厚,严重降低了太阳能光伏板的发电效率。本文针对这一问题,对具有减少灰尘和增透性能透明超疏水材料进行研究,并研究了可用于大理石表面防水材料的制备。本文工作总结如下：(1)对商业购买的超疏水材料薄膜用SEM、XPS进行表征；(2)模拟自然环境进行风辅助防尘、耐水冲、耐水泡的性能测试。实验表明：制得的超疏水薄膜具有一定的防尘作用,并增加了光的透过率,且有较好的耐水冲击性、较好的机械强度；(3)对超疏水薄膜风辅助防尘的机理进行了初步分析。经过超疏水处理的玻璃,由于表面的物理、化学改性,表面自由能较低,灰尘与斜面之间的粘附力力较小,从而减少了灰尘粒子与表面的相互作用,导致易受到自身重力和风的作用力的影响而从斜面滑落。而没有经过处理的玻璃,表面自由能较高,灰尘易粘附在玻璃表面,即使在风的作用下也不易从表面滑落；(4)采用溶胶-凝胶法制备二氧化硅前驱体溶胶,加入低表面能修饰剂,通过改变反应过程中乙醇、正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷等的用量比例,探索出了用于大理石表面防水的透明超疏水材料的最优工艺。
【关键词】：超疏水性 防尘 光伏板 大理
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB383.2
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 绪论7-19
• 1.1 研究背景7-8
• 1.2 超疏水的理论发展8-11
• 1.2.1 杨氏方程8
• 1.2.2 Wenzel模型8-10
• 1.2.3 Cassie-Baxter模型10
• 1.2.4 Cassie模型与Wenzel模型的互相转换10-11
• 1.2.5 超疏水薄膜的防尘特性11
• 1.3 表面润湿性的测量方式11-12
• 1.3.1 静态水接触角11
• 1.3.2 动态滚动角11-12
• 1.4 自然界中的特殊浸润性现象12-15
• 1.5 人工制备透明超疏水薄膜15-17
• 1.5.1 模板法16
• 1.5.2 溶胶-凝胶法16-17
• 1.5.3 喷涂法17
• 1.6 透明超疏水薄膜的研究现状及选题意义17-18
• 1.7 本论文的研究工作及内容安排18-19
• 第2章 玻璃基底上透明超疏水薄膜的性能研究19-33
• 2.1 薄膜的制备19
• 2.2 薄膜的形貌结构19
• 2.3 薄膜的化学成分19-21
• 2.4 薄膜的性能研究21-31
• 2.4.1 风辅助防尘实验研究21-25
• 2.4.2 不同湿度下的防尘实验研究25-27
• 2.4.3 耐水冲击能力测试27-28
• 2.4.4 风辅助DZSH薄膜的防尘机理研究28-31
• 2.5 本章小结31-33
• 第3章 大理石基底上透明超疏水薄膜的制备与性能研究33-43
• 3.1 薄膜的制备33-36
• 3.1.1 制备原理33-34
• 3.1.2 最优工艺探索34-36
• 3.2 薄膜的化学成分36-38
• 3.3 薄膜的性能研究38-41
• 3.3.1 耐水泡研究38-39
• 3.3.2 耐不同pH溶液的浸润性研究39-40
• 3.3.3 耐水冲击能力研究40-41
• 3.4 本章小结41-43
• 第4章 总结与展望43-45
• 参考文献45-49
• 致谢49

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本文编号：631963