1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文 献 综 述1.引言润湿性作为固体表面的重要特征之一, 是指固体界面由固 - 气界面转变为固 - 液界面的现象. 固体的润湿性通常用接触角的大小来衡量, 所谓接触角是指液滴在固 - 液接触边缘的切线与固体平面间的夹角. 超疏水表面为静态接触角大于 150 的表面. 但是单一的静态接触角不足以用来描述表面的润湿性, 判断一个表面的润湿效果时, 还应该考虑到它的动态过程, 一般用动态接触角或滚动角来衡量. 滚动角的定义为固体表面缓慢倾斜时放置在表面上的液滴在重力作用下开始移动时的临界倾斜角. 滚动角的大小也代表了液滴在固体表面的滞后现象. 一般来说超疏水表面应该既具有较大的静态接触角又具有较小的滚动角.超亲水性表面是指与水的接触角<5的表面,其性能优异 、 应用广泛,可以自清洁、防雾、提高表面热交换效率等。
一般来说,表面的粗糙化可以使亲水表面更加亲水,甚至达到超亲水。
超疏水表面一般是指与水的接触角>150的表面,它在工农业生产和人们的日常生活中都有着极其广阔的应用前景,用于玻璃、陶瓷、混凝土、木材等建筑材料上,可以使材料具有自清洁或易于清洗的效果;用于服装等纺织品上,可以起到防水防污和自清洁的效果;用于高降雪地区的卫星天线或户外标牌上,可以防止因积雪导致的信号中断或外观模糊 。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
1.本课题要研究或解决的问题:有机硅材料是典型的低表面能材料,本实验的目的是以聚硅氧烷(包括聚二甲基硅氧烷、烷氧基硅烷等)为主要材料,在玻璃基底表面构建特殊的稳态表面涂层,并研究其微纳米结构及其易清洁性能。
2.拟采用的研究手段: 采用化学气相沉积法、溶胶凝胶法等,在基底上制备接触角在90左右的稳态涂 层,实现涂层的易清洁效果及良好的稳定性,并将此涂层的清洁性能与以聚硅氧烷制备的超疏水表面和超亲水表面的清洁性能进行对比。
通过对实验材料的选择、基地的比较以及实验条件的设定,使涂层在具有接触角为90附近的特性的基础上进一步探索稳定性、易清洁性的提高方法。
