仿生超疏水表面的制備及其潤濕性研究
發(fā)布時(shí)間:2017-04-28 16:26
本文關(guān)鍵詞:仿生超疏水表面的制備及其潤濕性研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:近年來,超疏水表面的制作在潤濕性研究中越來越受到重視,它不僅具有自清潔作用,在無損傳輸、防霜、減阻方面都有很大的用途。所謂超疏水表面是指水滴與該表面的接觸角大于150°,滾動(dòng)角小于10°的表面。超疏水表面的制作途徑主要有以下兩個(gè)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雖然很多,但往往有以下一種或幾種缺點(diǎn):制作成本高,需要的設(shè)備昂貴,操作步驟復(fù)雜,難以大規(guī)模生產(chǎn),耐磨性差。發(fā)展制作成本低,方法簡單,可大規(guī)模制作且相對(duì)耐摩擦的超疏水薄膜或涂層是現(xiàn)在超疏水研究的重點(diǎn)區(qū)域。本文主要通過以下幾種制備方法的研究,成功制得超疏水表面,并探索了其超疏水機(jī)制。這些制備技術(shù)方法簡單、成本低廉,具有一定的實(shí)用價(jià)值。我們通過仿生、再造紫葉小檗葉片表面,制備了疏水性優(yōu)于紫葉小檗新鮮原葉的超疏水表面。該仿生-再造表面具有微米級(jí)凸起和大量針狀納米結(jié)構(gòu),接觸角達(dá)到153°,滾動(dòng)角只有3°。以炭黑為模板,通過化學(xué)氣相沉積、退火和六甲基二硅胺低表面能物質(zhì)修飾的方法成功在玻璃表面制得透明超疏水涂層。該方法對(duì)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)具有潛在應(yīng)用價(jià)值。針對(duì)透明超疏水玻璃耐磨性差的問題,在制備超疏水涂層之前通過溶膠-凝膠法在玻璃表面加入緩沖層的方法予以改進(jìn),并取得了一定的效果。
【關(guān)鍵詞】:超疏水 紫葉小檗 PDMS 透明超疏水玻璃 化學(xué)氣相沉積
【學(xué)位授予單位】:蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TB17
【目錄】:
- 中文摘要4-5
- Abstract5-9
- 第一章 緒論9-27
- 1.1 自然界中的超疏水現(xiàn)象9-12
- 1.2 超疏水理論12-19
- 1.2.1 表面自由能12
- 1.2.2 表面粗糙度12-16
- 1.2.3 動(dòng)態(tài)表征16-17
- 1.2.4 前進(jìn)角和后退角17-18
- 1.2.5 三相接觸線18-19
- 1.3 超疏水表面的制備方法19-23
- 1.3.1 相分離技術(shù)19-20
- 1.3.2 模板法20
- 1.3.3 沉積法20-21
- 1.3.4 溶膠-凝膠法21-22
- 1.3.5 溶液浸泡法22
- 1.3.6 電紡法22-23
- 1.4 超疏水應(yīng)用前景23-24
- 1.4.1 建筑領(lǐng)域23
- 1.4.2 服裝紡織領(lǐng)域23-24
- 1.4.3 液體輸送24
- 1.4.4 生物醫(yī)學(xué)24
- 1.4.5 交通運(yùn)輸工具24
- 1.5 目前研究中存在的主要問題24-25
- 1.6 選題依據(jù)及研究思想25-27
- 第二章 仿生-再造超疏水表面的制備27-34
- 2.1 引言27-28
- 2.2 實(shí)驗(yàn)部分28-29
- 2.2.1 仿生-再造超疏水表面的制備28
- 2.2.2 表征方法28-29
- 2.3 結(jié)果與分析29-33
- 2.3.1 紫葉小檗表面的微觀形貌及疏水性。29-30
- 2.3.2 紫葉小檗負(fù)結(jié)構(gòu)的微觀形貌及疏水性。30-31
- 2.3.3 仿生-再造超疏水表面的微觀結(jié)構(gòu)及疏水性。31-32
- 2.3.4 仿生-再造超疏水表面的耐酸堿性32-33
- 2.4 本章小結(jié)33-34
- 第三章 透明超疏水玻璃的制備34-48
- 3.1 引言34-36
- 3.2 實(shí)驗(yàn)部分36-39
- 3.2.1 透明超疏水玻璃的制備過程36-38
- 3.2.2 實(shí)驗(yàn)的表征方法38-39
- 3.3 結(jié)果與分析39-47
- 3.3.1 退火溫度對(duì)樣品的影響39-40
- 3.3.2 氨水催化條件下對(duì)樣品性質(zhì)的影響40-43
- 3.3.3 鹽酸催化條件下沉積二氧化硅時(shí)間對(duì)樣品性質(zhì)的影響43-45
- 3.3.4 不同條件下摩擦性測(cè)試45-47
- 本章小結(jié)47-48
- 第四章 二氧化硅凝膠作為緩沖層的透明超疏水玻璃的制備48-55
- 4.1 前言48-49
- 4.2 實(shí)驗(yàn)部分49-50
- 4.3 結(jié)果與測(cè)試50-54
- 4.3.1 不同條件下的溶膠凝膠法制得二氧化硅凝膠的形貌50-51
- 4.3.2 加入緩沖層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 加入緩沖層前后超疏水玻璃的耐摩擦性測(cè)試52-54
- 本章小結(jié)54-55
- 第五章 總結(jié)與展望55-57
- 5.1 總結(jié)55-56
- 5.2 展望56-57
- 參考文獻(xiàn)57-62
- 攻讀學(xué)位期間公開發(fā)表的論文及專利62-63
- 致謝63-64
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 賀惠蓉;馬養(yǎng)民;胡亞微;楊秀芳;;溶膠凝膠法制備TiO_2薄膜及其潤濕性研究[J];表面技術(shù);2012年04期
本文關(guān)鍵詞:仿生超疏水表面的制備及其潤濕性研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):333137
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