资源描述：
《夹层板应用现状及研究 超疏水性材料的研究现状及应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、夹层板应用现状及研究超疏水性材料的研究现状及应用第4卷第3期2010年9月材料研究与应用MATERIALSRESEARCHANDAPPLICATIONVo1.4,No.3Sept.2010文章编号:1673-9981(2010)03-0161-03超疏水性材料的研究现状及应用郭春芳(山东丝绸纺织职业学院,山东淄博255300)摘要:简述了超疏水性表面的特征,介绍了近年来超疏水性材料在日常生活、工农业及国防等领域中的研究现状及应用,同时展望了超疏水性材料的研究趋势.关键词:超疏水性;材料;应用中图分类号:TQ4231410文献标识码:A落在荷叶上的雨滴形成水珠顺
2、着叶面缓缓滚动而落下,这种抗水性称为荷叶效应.这是由于荷叶表面的疏水层呈现纳米级的凹凸不平,减少了水珠与叶面的接触面积.植物叶子表面具有的超疏水自清洁的特性,为构建人工疏水表面及设计浸润性可控的界面提供了灵感,引起了研究者的极大关注.近年来,超疏水性表面的研究已成为比较活跃的研究课题之一,这对制备新的高性能的功能材料表面有重要的作用.种微茸毛由乳突及蜡状物构成,其为微米结构.中科院研究员江雷[2]研究发现,乳突为纳米结构,这种纳米与微米相结合的双微观结构正是引起表面防污自洁的根本原因.文献[3]的研究表明,具有较大接触角和较小滚动角的超疏水性表面结构为微米级及
3、纳米级结构的双微观复合结构,且这种结构直接影响水滴的运动趋势.超疏水表面的结构通常采用两种方法,一是在疏水材料表面上构建微观结构,二是在粗糙表面上修饰低表面能物质.由于降低表面自由能在技术上容易实现,因此超疏水表面制备技术的关键在于构建合适的表面微细结构.当前,已报道的超疏水表面制备技术主要有溶胶一凝胶法、模板法、自组装法及化学刻蚀法等[4].110超疏水性表面的特征润湿性是指液体与固体表面接触时,液体可以渐渐渗入或附着在固体表面上,是固体表面的重要特征之一,这种特征由固体表面的化学组成及微观结构共同决定.接触角和滚动角是评价固体表面润湿性的重要参数,理论上疏
4、水表面既要有较大的接触角,又要有较小的滚动角.超疏水性表面一般是指与水的接触角大于150b,而滚动角小于10b的表面,这样的表面具有防雪、防污染、抗氧化及防止电流传导等特性.植物叶子表面有许多丛生的放射状微茸毛,该微茸毛尖端极易亲水,入水后能瞬间锁定水分子,使叶片表层到茸毛尖端之间形成了一薄层空气膜,从而避免叶片与水直接接触.Barthlott[1]研究发现,这收稿日期:2010-05-20作者简介:郭春芳(1977)),女,山东德州人,讲师,硕士.2超疏水性材料的研究现状及应用由于超疏水性材料具有许多独特的表面性能,如自清洁、防腐蚀、生物相容性及超疏水性等,
5、因此广泛地应用于日常生活、国防及工农业生产等领域中,同时也引起了人们对超疏水性材料研究的极大兴趣.2.1在日常生活领域中的研究及应用21111研究现状陶晓彦等人[5]对柱状结构阵列碳纳米管膜的超162材料研究与应10用2010疏水材料的研究有了很大的进展,并已成功地制备出了超疏水和超双疏的阵列碳纳米管薄膜、超疏水的聚合物纳米纤维(包括通过分子结构的重排,将亲水性高分子制备成为超疏水性纳米结构薄膜)及全pH值范围内呈现超疏水性的碳纤维薄膜;利用热响应性,实现了温控下高分子的超亲水和超疏水之间的可逆转换;另外,还成功地制备出了具有疏水纳米结构的无机半导体薄膜和在紫
6、外光控制下超亲水、超疏水可逆转换的阵列纳米结构的氧化锌,进而制备出了超疏水与超亲水可控的纳米界面材料.2.1.210在日常生活中的应用空调夏天制冷时,换热器上会产生大量冷凝水,需要专门的排水管排到室外,这不仅降低了空调的能效比,还容易出现漏水现象,更为严重的会造成室内的空气湿度不断减小,使人们生活、工作的环境恶化.同样,冬天空调制热时,室外机换热器会结霜,为了除霜不得不经常停掉空调,这不仅浪费电能不利于制热,还容易出现各种故障.东南大学化工系陈志明教授[6]研究发现,空调换热器的表面用超疏水材料处理后,不仅能避免上述问题的出现,还能明显降低空调器的噪声,延长空
7、调器的使用寿命,且可节约空调器的设计成本.经过工业涂覆验证,其各项性能指标均达到了国际水平,可代替进口产品.众所周知,冰箱(冰柜)内胆表面凝聚FOFM-TEXT冷凝水,结霜、结冰现象严重,使导热率降低,不利于制冷并影响食物保存且耗费电能.王跃河[7]将纳米超疏水技术应用于制冷领域中发现,采用超疏水内胆或者在内胆上采用特殊工艺附上一层纳米超疏水材料,内胆表面上的小水滴就会自动滑落不在内胆上沉积,从而避免内胆表面出现结霜、结冰现象.超疏水界面材料还可用在室外天线等户外设备上,可有效防止积雪,从而保证高质量的接收信号.2.2在工业领域中的研究及应用粟常红等人[8]通
8、过传统的机械处理和分散纳米二氧化硅的方
