【摘要】：采用大氣壓冷弧等離子體射流在防腐涂料表面制備了超疏水涂層。利用接觸角儀對涂層的疏水性能進(jìn)行了檢測,并利用掃描電鏡、能量色散譜對涂層表面形貌和化學(xué)成分進(jìn)行了表征,采用差壓流阻測試儀研究了等離子處理前后試樣表面的減阻效果。結(jié)果表明,經(jīng)等離子體射流處理后的涂層表面水接觸角大于160°,滾動角小于5°,且該超疏水涂層在大氣中具有良好的穩(wěn)定性。流阻測試實(shí)驗證明等離子射流處理后的試樣表面減阻率最大可達(dá)16.5%。涂層具有微米和納米凸起的二元復(fù)合結(jié)構(gòu),大幅度降低了涂層的表面能,二元結(jié)構(gòu)中形成的空氣層,將固體與液體之間的摩擦轉(zhuǎn)化為氣體與液體之間的摩擦,有效降低了水在超疏水涂層表面的運(yùn)動阻力。
[Abstract]:Superhydrophobic coatings were prepared on the surface of anticorrosive coatings by atmospheric pressure cold arc plasma jet. The hydrophobicity of the coating was measured by contact angle analyzer. The surface morphology and chemical composition of the coating were characterized by scanning electron microscope and energy dispersive spectrum. The surface drag reduction effect of plasma treatment was studied by differential pressure flow resistance tester. The results show that the water contact angle and rolling angle are more than 160 擄and 5 擄respectively, and the superhydrophobic coating has good stability in atmosphere. The flow resistance test shows that the maximum drag reduction rate of the sample after plasma jet treatment is 16.5. The coating has a binary composite structure of micron and nano-protruding, which greatly reduces the surface energy of the coating. The air layer formed in the binary structure converts the friction between solid and liquid into the friction between gas and liquid. The movement resistance of water on the surface of superhydrophobic coating is reduced effectively.
【作者單位】： 武漢理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;中船重工725所海洋腐蝕與防護(hù)科技重點(diǎn)實(shí)驗室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(No.51401185)
【分類號】：TG174.4

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 李剛;周明;蔡蘭;李健;葉霞;;疏水性表面流動減阻特性的試驗[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報;2008年04期

2 周振;陳強(qiáng);劉福平;任兆杏;;大氣壓下冷等離子弧制備SiO_x涂層超疏水表面[J];真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報;2010年01期

3 劉峰;王琪;吳建華;李相波;;等離子體鈍化316L不銹鋼抗點(diǎn)蝕性能研究[J];真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報;2010年04期

4 李洪霞;劉峰;王佳;李相波;;大氣壓等離子體射流改性船體鋼表面親水性研究[J];真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報;2012年04期

5 鄭正龍;涂呂星;饒歡樂;邱克強(qiáng);王旭迪;付紹軍;;聚碳酸酯基片超疏水表面的制備與表征[J];真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報;2014年03期

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 萬芒;;聚碳酸酯超疏水表面的構(gòu)建及其表征[J];工程塑料應(yīng)用;2012年04期

2 喬貞美;席文君;朱春雷;賈傲;;電鍍法制備超疏水性銅表面[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報;2008年12期

3 劉圣;耿興國;周曉峰;吳建華;歐修龍;高鵬;;鋁及鋁合金表面超疏水協(xié)和涂層的制備與性能研究[J];中國表面工程;2008年03期

4 王國剛;趙悅菊;張金玲;夏兵;王建輝;;硅橡膠表面潤濕特性對積污行為影響的研究進(jìn)展[J];中國表面工程;2012年02期

5 朱立群,金燕;具有憎水性的無機(jī)/有機(jī)膜層的制備方法與研究進(jìn)展[J];表面技術(shù);2005年03期

6 黃碩;吳仲巋;易輝;萬曉東;張銳;;疏水型自清潔涂料的制備與性能研究[J];表面技術(shù);2012年01期

7 陳美玲;張力明;楊莉;高宏;;低表面能船舶防污涂料的疏水結(jié)構(gòu)及防污性能[J];船舶工程;2010年06期

8 孫江龍;呂續(xù)艦;李鵬;楊俠;;基于微納結(jié)構(gòu)的艦船仿生流體力學(xué)研究[J];船舶力學(xué);2010年11期

9 宋明玉;黃新堂;;制備超疏水性鋁表面的試驗研究[J];長江大學(xué)學(xué)報(自科版)理工卷;2006年04期

10 李健;王穎;高新蕾;;智能涂層——類生物表面活性智能涂層[J];材料保護(hù);2006年01期

相關(guān)會議論文 前10條

1 吳潔;張友法;余新泉;;金屬仿生超疏水表面的制備及應(yīng)用[A];紀(jì)念《金屬制品》創(chuàng)刊40周年暨2012年金屬制品行業(yè)技術(shù)信息交流會論文集[C];2012年

2 莊偉;蔡再生;徐壁;徐麗慧;;硅水溶膠法棉織物無氟超疏水整理研究[A];“亞伯”杯2011年第五屆全國紡織印染助劑學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2011年

3 康瑛珂;王金燕;楊廣彬;張平余;;多孔狀聚氯乙烯薄膜的制備及潤濕性能研究[A];2011年全國青年摩擦學(xué)與表面工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];2011年

4 ;MODELING MECHANICAL PROPERTIES OF BIOLOGICAL NANOMATERIALS[A];祝賀鄭哲敏先生八十華誕應(yīng)用力學(xué)報告會——應(yīng)用力學(xué)進(jìn)展論文集[C];2004年

5 鄭泉水;于洋;趙治華;;水壓對微結(jié)構(gòu)超疏水表面潤濕模型穩(wěn)定性及模型轉(zhuǎn)換的影響[A];中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會'2005論文摘要集（下）[C];2005年

6 趙曉娣;顧振亞;;防污自潔PVC建筑膜材的設(shè)計思路[A];第六屆功能性紡織品及納米技術(shù)應(yīng)用研討會論文集[C];2006年

7 王嬌娜;趙亞洲;李從舉;;“仿生”水稻葉子的表面結(jié)構(gòu)初探[A];銅牛杯第九屆功能性紡織品及納米技術(shù)研討會論文集[C];2009年

8 任露泉;王淑杰;韓志武;邱兆美;;植物孢粉壁非光滑表面結(jié)構(gòu)特征及其仿生脫附機(jī)理[A];農(nóng)業(yè)機(jī)械化與全面建設(shè)小康社會——中國農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會成立40周年慶典暨2003年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2003年

9 ;透明超疏水超疏油涂層(英文)[A];2010中國·重慶第七屆表面工程技術(shù)學(xué)術(shù)論壇暨展覽會論文集[C];2010年

10 殷波;方亮;胡佳;唐安瓊;魏文侯;何建;;利用超疏水技術(shù)改善鎂合金耐蝕性能的初步研究[A];2010中國·重慶第七屆表面工程技術(shù)學(xué)術(shù)論壇暨展覽會論文集[C];2010年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 張云;基于功能化納米顆粒和仿生材料的生化分析新方法[D];湖南大學(xué);2010年

2 陸軍;噴霧藥液在靶標(biāo)植株上的沉積與潤濕研究[D];江蘇大學(xué);2010年

3 孫巍;基于水滴模板法構(gòu)建微納復(fù)合功能界面的研究[D];浙江大學(xué);2010年

4 湯威宜;新型含氟涂層材料的合成及其在棉織物上的應(yīng)用[D];東華大學(xué);2010年

5 徐壁;基于納米結(jié)構(gòu)ZnO、SiO_2的功能棉制品及新型氣凝膠的制備與應(yīng)用性能[D];東華大學(xué);2010年

6 許苗軍;幾種材料表面微納米復(fù)合結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑與應(yīng)用[D];吉林大學(xué);2011年

7 張琰;東方螻蛄耦合特性、運(yùn)動學(xué)建模及其功能仿生研究[D];吉林大學(xué);2011年

8 張俊秋;耦合仿生抗沖蝕功能表面試驗研究與數(shù)值模擬[D];吉林大學(xué);2011年

9 徐洪波;基于自組裝單層納米粒子構(gòu)筑抗反射結(jié)構(gòu)[D];吉林大學(xué);2011年

10 梅茂飛;滴狀凝結(jié)液滴生長及傳熱的分形分析[D];華中科技大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 竇慶樂;鋁基超疏水表面制備方法研究[D];大連理工大學(xué);2010年

2 史立濤;超疏水表面制備及微液滴電操控研究[D];大連理工大學(xué);2010年

3 崔曉松;基于熱力學(xué)分析的超疏水表面幾何優(yōu)化設(shè)計[D];湘潭大學(xué);2010年

4 齊高璨;ZnO納米棒和荷葉狀納米結(jié)構(gòu)的溶液法可控制備及其性能[D];天津理工大學(xué);2010年

5 廖張潔;超疏水碳納米管復(fù)合涂層的研究[D];浙江大學(xué);2011年

6 蔡宇;靜電紡制備具有自清潔能力的仿生纖維膜的研究[D];東華大學(xué);2011年

7 莊偉;SiO_2水溶膠的制備及其對棉織物無氟拒水整理研究[D];東華大學(xué);2011年

8 王金燕;PMMA-SiO_2、環(huán)氧樹脂-SiO_2復(fù)合超疏水薄膜的制備及浸潤性研究[D];河南大學(xué);2011年

9 戈超;離心風(fēng)機(jī)葉片抗沖蝕磨損仿生研究[D];吉林大學(xué);2011年

10 李洋;構(gòu)筑具有各向異性性質(zhì)的納微米仿生結(jié)構(gòu)表面[D];吉林大學(xué);2011年

【二級參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 胡建杭;方志;章程;趙龍章;;介質(zhì)阻擋放電處理增強(qiáng)聚合物薄膜表面親水性[J];高電壓技術(shù);2008年05期

2 李加深,盛京,原續(xù)波,何菲,陳云;XPS研究低溫等離子體聚苯乙烯表面改性[J];高分子學(xué)報;2001年02期

3 王慶軍,陳慶民;超疏水表面的制備技術(shù)及其應(yīng)用[J];高分子材料科學(xué)與工程;2005年02期

4 高松華;周克省;聞立時;;聚合物低溫等離子體表面雙疏改性的研究現(xiàn)狀[J];高分子材料科學(xué)與工程;2010年01期

5 劉興輝,朱長純,田昌會,劉衛(wèi)華;大面積碳納米管薄膜的低溫制備與表征[J];功能材料;2004年05期

6 江雷;從自然到仿生的超疏水納米界面材料[J];化工進(jìn)展;2003年12期

7 袁媛,馬元輝,尹民,劉昌勝,謝小波,朱瑞瑞;低頻RF-等離子體處理對醫(yī)用不銹鋼表面潤濕性能的影響[J];華東理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2005年04期

8 柯清平;李廣錄;郝天歌;何濤;李雪梅;;超疏水模型及其機(jī)理[J];化學(xué)進(jìn)展;2010年Z1期

9 齊尚奎,呂晉軍,張平余,楊生榮,王云飛,王敬宜;射頻等離子沉積聚硅氧烷薄膜的XPS研究[J];化學(xué)物理學(xué)報;2001年04期

10 田麗梅,任露泉,韓志武,施衛(wèi)平,叢茜;仿生非光滑表面脫附與減阻技術(shù)在工程上的應(yīng)用[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報;2005年03期

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 徐蕊;馬英子;肖新顏;;仿生超疏水涂層材料研究新進(jìn)展[J];化工新型材料;2009年12期

2 董祥波;邊捷;白秀娥;;一步溶液浸泡法制備超疏水鋁[J];蘇州大學(xué)學(xué)報(工科版);2010年04期

3 楊武;趙靜卓;趙菊玲;王琴琴;鄭艷萍;;鋅片上構(gòu)筑納米管狀的超疏水表面[J];西北師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年02期

4 王鳳平;閆姝均;;直接浸泡法構(gòu)筑純銅的超疏水表面[J];應(yīng)用化學(xué);2012年11期

5 劉朝楊;程璇;;透明超疏水疏油涂層的制備及性能[J];功能材料;2013年06期

6 鄭燕升;青勇權(quán);胡傳波;何易;莫倩;;仿生超疏水表面制備及其應(yīng)用的研究進(jìn)展[J];化工新型材料;2013年10期

7 汪建偉;石剛;陳曉薇;曹軍勇;宋慶學(xué);牛潤海;;超疏水材料在石油行業(yè)的應(yīng)用前景[J];油氣井測試;2014年04期

8 鄭傲然;周明;楊加宏;;仿生超疏水表面的制備及潤濕性研究[J];功能材料;2007年11期

9 王景明;鄭詠梅;江雷;;超疏水網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)對水中氣泡的轉(zhuǎn)移作用[J];高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報;2008年12期

10 柯清平;李廣錄;郝天歌;何濤;李雪梅;;超疏水模型及其機(jī)理[J];化學(xué)進(jìn)展;2010年Z1期

相關(guān)會議論文 前10條

1 朱小濤;張招柱;;兼具耐磨功能和可修復(fù)功能的超疏水材料[A];中國化學(xué)會第28屆學(xué)術(shù)年會第12分會場摘要集[C];2012年

2 銀龍;王慶軍;陳慶民;;自然與仿生荷葉表面在極端相對濕度下的超疏水性質(zhì)[A];2011年全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會論文摘要集[C];2011年

3 伍廉奎;胡吉明;張鑒清;;基于電沉積二氧化硅薄膜的超疏水表面[A];中國化學(xué)會第28屆學(xué)術(shù)年會第10分會場摘要集[C];2012年

4 劉瑋;盧士香;徐文國;;鋅基底表面超疏水薄膜的制備和表征[A];第十六屆全國分子光譜學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

5 張靚;趙寧;徐堅;;氰基丙烯酸甲酯聚合一步制備超疏水涂層[A];2011年全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會論文摘要集[C];2011年

6 張燕;李文;馬福民;丁一剛;;一步浸泡法制備微米結(jié)構(gòu)的超疏水鋅表面[A];中國化學(xué)會2013年中西部地區(qū)無機(jī)化學(xué)化工學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2013年

7 楊昊煒;肖斐;;溶膠凝膠法制備有機(jī)硅氧烷超疏水薄膜及其熱穩(wěn)定性研究[A];第七屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集（第5分冊）[C];2010年

8 廖張潔;朱鐘鳴;郭宏磊;彭懋;;透明抗靜電超疏水材料的制備[A];2010年全國高分子材料科學(xué)與工程研討會學(xué)術(shù)論文集（下冊）[C];2010年

9 張繼琳;韓艷春;;超疏水-超親油單分子層表面的制備[A];2005年全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會論文摘要集[C];2005年

10 陳醫(yī)嘉;徐文國;盧士香;;超疏水膜制備方法的研究進(jìn)展[A];中國化學(xué)會第26屆學(xué)術(shù)年會納米化學(xué)分會場論文集[C];2008年

相關(guān)重要報紙文章 前6條

1 科信;超疏水塑料薄膜研制成功[N];中國化工報;2004年

2 王啟兵;超疏水納米二氧化硅研制成功[N];中國化工報;2006年

3 記者 李峰;蘭州化學(xué)物理研究所獲得兩項發(fā)明專利[N];甘肅日報;2011年

4 宋麗;洗滌技術(shù)的革命[N];山東科技報;2001年

5 華凌;澳開發(fā)出超疏水防霧納米結(jié)構(gòu)[N];科技日報;2014年

6 陳功;超雙疏陣列碳納米管膜研制成功[N];中國有色金屬報;2002年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 姚同杰;超疏水材料的制備與應(yīng)用[D];吉林大學(xué);2009年

2 范友華;超疏水涂層的制備及其在模擬環(huán)境中的防腐蝕性能研究[D];中南大學(xué);2014年

3 阮敏;鋁基超疏水材料的制備及其抗覆冰性能的實(shí)驗和理論研究[D];武漢大學(xué);2013年

4 屈孟男;從自然到仿生：超疏水材料制備方法研究[D];蘭州大學(xué);2008年

5 郗金明;超疏水、超雙疏材料的制備與研究[D];中國科學(xué)院研究生院（國家納米科學(xué)中心）;2008年

6 楊周;仿生超疏水功能表面的制備及其性能研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

7 張泓筠;超疏水表面微結(jié)構(gòu)對其疏水性能的影響及應(yīng)用[D];湘潭大學(xué);2013年

8 王慶成;超疏水生物水面超大承載機(jī)制及其仿生研究[D];長春理工大學(xué);2013年

9 孟可可;仿生超疏水金屬表面的制備與性能研究[D];吉林大學(xué);2014年

10 祝青;超疏水聚氨酯(PU)海綿的制備及油水分離特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 范治平;有機(jī)/無機(jī)雜化仿生超疏水膜的制備與研究[D];山東輕工業(yè)學(xué)院;2011年

2 魏增江;仿生超疏水表面的制備及研究[D];山東輕工業(yè)學(xué)院;2010年

3 龐藝川;耐冷凝超疏水銅表面構(gòu)建及應(yīng)用研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2013年

4 史明輝;溶膠—凝膠法制備透明超疏水涂層[D];上海交通大學(xué);2008年

5 王莉;超疏水防腐蝕技術(shù)研究[D];東北石油大學(xué);2011年

6 胡優(yōu);超疏水涂層的結(jié)構(gòu)控制與性能研究[D];華南理工大學(xué);2011年

7 閆姝均;超疏水銅表面的制備及性能研究[D];遼寧師范大學(xué);2012年

8 謝永元;超疏水及微圖案化表面制作及應(yīng)用[D];廈門大學(xué);2007年

9 郭明杰;輕合金表面疏水/超疏水薄膜的制備及功能特性研究[D];華南理工大學(xué);2014年

10 王貴元;透明超疏水材料的制備及性能研究[D];湖北大學(xué);2014年

，

本文編號：2181262