基于微肋板伸缩疏水∕超疏水表面设计及其润湿性调控.pdf

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1、第53卷第5期20l7年3月机械工程学报JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGV01．53NO．5Mar．20l7DoI：10．3901，JME．2017．05．167基于微肋板伸缩疏水／超疏水表面设计及其润湿性调控木李小磊张磊马晓雯张会臣(大连海事大学交通运输装备与海洋工程学院大连16026)摘要：利用组装的方法制各了具有微肋板结构且肋板高度可调控的表面，利用自组装分子膜技术对表面进行低表面能修饰，利用机械式调控方法改变疏水／超疏水表面微肋板高度，实现表面润湿性调控。结果表明：设计的疏水／超

2、疏水表面可通过机械式调控方法实现表面润湿性调控，且可实现连续调控。具有微肋板结构表面的接触角具有各向异性，液滴在垂直于微肋板方向上的接触角大于平行于微肋板方向上的接触角。基于机械式调控方法，在垂直于微肋板方向上，表面润湿性实现了弱疏水到强疏水甚至超疏水的可逆调控，平行于微肋板方向上的调控效果相对较弱。微肋板的最佳组合可在116．20～151．40范围内实现润湿性调控，通过改变徼肋板高度可控制表面接触角为这一范围内的任意值。关键词：表面润湿性；疏水／超疏水表面；机械式调控中图分类号：TBl26DesignandWet

3、tabilityControlofHydrophobic／superhydrophobicSurfacesBasedontheExtendableMicro．ribLIXiaoleiZHANGLeiMAXiaowenZHANGHuichen(CollegeofTransportationEquipmentsandOceanEngineering，DalianMaritimeUniversity,Dalian16026)Abstract：Thesurfaceswithmicro·ribstructurewhosehe

4、ightcanbeadjustedareobtainedbytheassemblytechnique．thenthelOWsurfaceenergymaterialsaredepositedonthesurfacesbyself-assembledtechniqueinordertopreparethehydrophobic／superhydrophobicsurfaces．Thesurfacewettabilityareadjustedbymechanicallycontrollingrid’Sheight．11

5、1eresultsshOWthatthewettabilityadjustmentandcontrolofthedesignedhydrophobic／superhydrophobicsurfacescanbeattainedbythemechanicallycontrollingmethod．andtheeffectofwettabilitycontroliSconsecutive．Thecontactangleofsurfaceswithmicro．ribstructureiSanisotropic．Theco

6、ntactangleinrib’SverticaldirectioniSbiggerthanthatinrib’Sparalleldirection．Basedonthemechanicaladjustmentandcontr01method．thesurfacewettabilityinrib’Sverticaldirectioncanberegulatedreversiblybetweenweakhydrophobicandstronghydrophobic．andevensuperhydrophobic．Th

7、eadjustmentandcontroleffectofwettabilityinrib’SparalleldirectioniSrelativelyweaker．ThecontactangleofthesurfacewiththebestcomninationCallberegulatedbetween116．2。～151．40．Bychangingthemicro．rib’Sheight，thecontactanglecanarriveanyvaluewithintherange．Keywords：wetta

8、bilityadjustmentandcontrol；hydrophobic／superhydrophobicsurfaces；mechanicallycontrollingmethod0前言润湿特性是固体表面的重要性质之一，主要与固体表面自由能和表面微观几何结构两个因素相关。由于表面润湿性对液体传输¨吐1具有重要影响，特别是在微尺度下，因此表面润湿性的调控