金屬表面疏水性研究進(jìn)展
本文選題:金屬 + 疏水性; 參考:《表面技術(shù)》2017年12期
【摘要】:表面疏水性是近年來科學(xué)研究的熱點(diǎn)。在生活中觀察到荷葉表面上的水滴呈現(xiàn)圓球狀,并能在荷葉上滾動(dòng)而帶走灰塵。研究發(fā)現(xiàn)荷葉表面具有優(yōu)越的疏水性和自清潔特性,主要是由其表面微觀的粗糙結(jié)構(gòu)和低表面能物質(zhì)共同引起的。概述了荷葉表面疏水性產(chǎn)生的原因,指出由于荷葉表面存在大量的微米級(jí)乳突,在這些微米級(jí)乳突上還有一些納米級(jí)結(jié)構(gòu),這種納米級(jí)結(jié)構(gòu)正是引起荷葉表面超疏水的根本原因。歸納了疏水性表面的重要理論,其中,Young方程針對(duì)平整、光滑表面,將液滴在光滑表面上的張力和接觸角聯(lián)系起來;Wenzel模型是在Young方程的基礎(chǔ)上引入了粗糙度因子,Wenzel模型中液滴形成的是一種非復(fù)合式的潤(rùn)濕狀態(tài),液滴和固體表面完全接觸;Cassie方程是Wenzel模型的延伸,液滴和固體之間不再是單純的非復(fù)合式接觸,而是混有一定空氣的復(fù)合式接觸。在此基礎(chǔ)上,綜述了近年來表面疏水性的制備方法,包括化學(xué)法、特種加工法和微切削法等,最后展望了疏水性表面目前存在的問題。
[Abstract]:Surface hydrophobicity is a hot topic of scientific research in recent years. Water droplets on the surface of the lotus leaf are observed to be spherical in shape and can roll over the lotus leaf to remove dust. It was found that the surface of lotus leaves had excellent hydrophobicity and self-cleaning properties, mainly caused by the rough structure of the surface and the low surface energy substances. The reasons for the hydrophobicity of lotus leaf surface are summarized, and it is pointed out that there are some nanoscale structures on the surface of lotus leaf due to the existence of a large number of micron papillae on the surface of lotus leaf. This nanostructure is the root cause of the superhydrophobicity on the lotus leaf surface. The important theory of hydrophobic surface is summarized, in which Young's equation is for smooth and smooth surface. The Wenzel model, which relates the tension and contact angle of droplets on a smooth surface, is a non-composite wetting state in which the roughness factor Wenzel model is introduced on the basis of Young's equation. The Cassie equation is an extension of Wenzel model. The contact between droplet and solid is no longer a simple non-composite contact, but a mixed contact with certain air. On this basis, the preparation methods of surface hydrophobicity in recent years, including chemical method, special processing method and micro-cutting method, are reviewed. Finally, the existing problems of hydrophobic surface are prospected.
【作者單位】: 河南理工大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(51475148) 河南聯(lián)合基金(U1604225)~~
【分類號(hào)】:TG174.4
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本文編號(hào):2036403
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