铝基微纳米结构超疏水表面制备及其防冰/霜性能

[目的]在铝上构建具有粗糙微纳米结构的超疏水表面,可赋予其良好的防冰/霜性能。但在实际应用中铝的超疏水性会逐渐变差甚至失效,微纳米结构的稳定性是影响疏水耐久性的主要因素之一。[方法]先通过二次阳极氧化在铝表面制备纳米多孔结构,再用不锈钢筛网模板压印的方法在铝表面获得微米级结构,扩孔处理后采用低表面能物质(如三乙氧基-1H,1H,2H,2H-十三氟代正辛基硅烷)进行修饰,最终获得了微纳米结构的铝基超疏水表面(标记为MN-SHS),并就其表面形貌、水接触角、液滴粘附性、防冰/霜性能和耐久性与只进行二次阳极氧化的铝试样和进行二次阳极氧化+扩孔的铝试样作对比。[结果]MN-SHS样品表面的水接触角达到164°,液滴粘附性低,防冰/霜性能和耐久性最优。[结论]采用阳极氧化结合微米压印技术可制得具有微纳米复合结构的铝基超疏水表面,在防冰/霜方面具有很好的应用前景。

微纳米结构超疏水表面制备及其粘附行为研究

利用乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)对二氧化钛(TiO2)进行修饰改性,将其与聚二甲基硅氧烷混合涂覆于棉织物表面以制备超疏水棉织物。通过单因素变量实验探究改性条件对超疏水性能的影响,综合利用接触角测试、亲水亲油分析、抗粘附性能和防渗透性能评价其超疏水能力。结果表明:在反应温度为40℃,改性1 g TiO2添加10 mL VTES时效果较好。改性TiO2与涂层剂质量比为1∶7时,涂层织物接触角达到160.3°,滑移角为8.7°,耐静水压为33733 Pa,防渗透性和抗粘附性能优异,同时具备良好的耐水冲击性。