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超疏水表面測(cè)試原理以及應(yīng)用前景-晟鼎精密

閱讀:2159        發(fā)布時(shí)間:2017-2-27

目前,隨著對(duì)超疏水材料研究的深入,他們潛在的應(yīng)用價(jià)值引起了人們的廣泛關(guān)注,我們?cè)诋?dāng)前對(duì)超疏水材料的制備存在諸多不足之處,如制備工藝及制備條件,原料成本等等。

  固體表面潤濕性的影響因素:影響固體表面浸潤性的因素主要有兩個(gè),一是表面自由能,二是表面微觀結(jié)構(gòu),下面分別就這兩個(gè)方面進(jìn)行討論。并由此引出特殊潤濕性的涵義與其上述兩者之間的關(guān)系,同時(shí)介紹一下液體在固體表面的動(dòng)態(tài)行為。

表面自由能;

固體的表面自由能(又稱張面張力)越大,越易被一些液體所潤濕,對(duì)液體來說,一般液體的表面張力都是100mN/m以下,以此為界可把固體分為兩類,一類是高能表面,例如常見的金屬及其氧化物,無機(jī)鹽等。有較高的表面自由焓。他們易被液體潤濕。另一類是低能表面,它們的潤濕性能與液 固兩相的表面組成與性質(zhì)密切相關(guān),對(duì)于固體來說,一般按其自由能的大小可以分為親水和疏水兩大類。

 

 


 

表面自由能

  超疏水表面測(cè)試原理:

  按照氣液固擴(kuò)散法制備的超疏水表面水接觸角值普通大于160度,而且接觸角滯后很小,水滴極易從材料表面滑落。采用接觸角測(cè)量儀直接測(cè)定接觸角時(shí),從針管滴出的測(cè)試水滴在接觸到超疏水表面后,水滴不能坐在玻璃表面,可以*的脫離超疏水表面,這給靜戊接觸角測(cè)量增大了極大的困難,所以在實(shí)際操作的過程中,利用水滴剛要離開超疏水表面時(shí),觀察水滴底部的形狀變化來表征超疏水表面的超疏水性,規(guī)定形狀變化為五個(gè)等 級(jí),如下圖所示:

 

  超疏水表面測(cè)試原理:

  超疏水表面測(cè)試水滴形狀變化為五個(gè)等級(jí),a無形變  b極微小形變 c小形變 d中等形變 e大形變

  超疏水表面的應(yīng)用前景:

  透明超疏水涂層能被應(yīng)用于建筑物或汽車窗口,眼鏡,電子設(shè)備的光學(xué)窗口等,為了避免磨損和污染,通過接觸角測(cè)試儀測(cè)試出各種固體的疏水性能,這種由適當(dāng)成份制成的有在可見光波長范圍內(nèi)的高透過率,其研究幾乎與常規(guī)涂層相同。超疏水織物不僅需要優(yōu)良的防水性,也應(yīng)該具有生物相容性,無毒和舒適的特點(diǎn)。一種嘗試制備超疏水紡織物的途徑是紡織具有微納結(jié)構(gòu)的低表面能織物,另一種嘗試制備超疏水織物的途徑是對(duì)傳統(tǒng)纖維進(jìn)行修飾從而使其具有超疏水性。另,具有超疏水性且超親油性的材料可用于油水分離。

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