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應(yīng)用 | 一種具有防冰性能的超疏水表面的制備與研究

2024-01-25 09:49:30

研究背景

接觸角高達(dá)173°,滾動角低至4.5°


實驗儀器

KRüSS DSA100接觸角分析儀

表面形貌

圖1. 通過三種不同的處理獲得的分層形態(tài)的掃描電鏡圖像:(a)微坑結(jié)構(gòu)表面(樣品2);(b)納米片結(jié)構(gòu)表面(樣品3);(c)微/納米分層結(jié)構(gòu)表面(樣品4)。

常溫和低溫下的潤濕性測試

。樣品3和樣品4具有良好的超疏水性,使得水滴很容易從這些表面滾落,這可以用Cassie-Baxter模型來詳細(xì)解釋,說明表面的微觀結(jié)構(gòu)在提高超疏水性方面起著關(guān)鍵作用。超疏水納米分層結(jié)構(gòu)表面(樣品4)具有較高的非潤濕性,接觸角高達(dá)約173°,滾動角僅僅為4.5°。與其他單結(jié)構(gòu)表面相比,納米片-微坑分層結(jié)構(gòu)表面的超疏水性優(yōu)于任何單結(jié)構(gòu)表面,微尺度和納米尺度結(jié)構(gòu)的結(jié)合明顯地捕獲了更多的空氣,導(dǎo)致在液滴下存在***個由無數(shù)空氣袋構(gòu)成的密封空氣層。

 圖2. FAS-17改性前后4種表面結(jié)果


的接觸角和滾動角

綜上所述,我們結(jié)合光刻工藝和化學(xué)蝕刻方法,巧妙地設(shè)計和制備了***種具有抗冰性能的超疏水分層結(jié)構(gòu)表面。超疏水表面比其他單結(jié)構(gòu)表面具有更強的非潤濕性,并且具有優(yōu)異的防冰性能,防止了過冷水滴的積累。因此,具有微/納米結(jié)構(gòu)的超疏水表面在航空工業(yè)中更具有作為飛機防冰材料的潛力。

(文章來源于儀器網(wǎng))

(來源:


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