【摘 要】
:
超疏水涂层因其“类荷叶”的润湿特性成为各领域的研究热点,当前,超疏水涂层已被应用于金属材料耐蚀性防护、玻璃幕墙自清洁、海洋油水分离及主动防冰、无损集水、减阻等领域。然而,目前大部分超疏水制备方法涉及复杂的工艺流程和昂贵的仪器设备,难以实现大规模的应用,常用的含氟类表面修饰剂也不利于环境保护;另一方面,仅具有单一功能的超疏水涂层难以满足新兴产业需求。基于此,本论文开发了简单的雾化喷涂法在不同织物表面
论文部分内容阅读
超疏水涂层因其“类荷叶”的润湿特性成为各领域的研究热点,当前,超疏水涂层已被应用于金属材料耐蚀性防护、玻璃幕墙自清洁、海洋油水分离及主动防冰、无损集水、减阻等领域。然而,目前大部分超疏水制备方法涉及复杂的工艺流程和昂贵的仪器设备,难以实现大规模的应用,常用的含氟类表面修饰剂也不利于环境保护;另一方面,仅具有单一功能的超疏水涂层难以满足新兴产业需求。基于此,本论文开发了简单的雾化喷涂法在不同织物表面分别沉积了纳米铜、纳米银,制备同时具有超疏水和导电性能的功能涂层,并探究其在润湿性调控、电磁屏蔽与快速除冰等方面的应用,主要研究内容及结果如下:(1)以无纺棉织物为基体,采用雾化喷涂法在表面沉积纳米铜粒子(Cu NPs),无需表面修饰,经真空干燥后获得了超疏水涂层;SEM结果显示随着喷涂次数的不断增加,纳米铜不断堆叠,形成珊瑚状的粗糙微纳结构,能够捕捉空气并形成致密的导电通路,同时赋予涂层优异的斥水性和导电性能,当喷涂次数为100次时,蒸馏水接触角高达161°,滚动角低至2.3°,体积电阻率为0.16Ω·cm;所制备的超疏水导电涂层具有优异的自清洁和防污性能,将其置于泥水中反复浸泡提拉20次后,表面仍保持干燥;XPS结果表明,在大气环境中长期放置后,也仅有少量区域发生氧化,超疏水特性保持不变;此外,膜层还具有优良的耐候性和耐蚀性,相较于亲水涂层,所制备的超疏水涂层在3.5 wt%NaCl溶液和人工汗液中均表现出更好的耐蚀性能。(2)为提高表面微结构的稳定性,引入分子接合技术,对基体织物进行表面改性,XPS分析表明了表面至涂层间分子桥梁的成功搭建;分子接枝并不影响表面形貌,纳米铜粒子的堆积形成了稳定的Cassie模型,从而获得了低粘附表面,可有效防止水渗透;改性后的基体与涂层连接牢固,在循环磨损、长时水滴冲击、循环弯折、捏合等大变形下均能保持其超疏水性与导电性;超疏水性的获得使该导电材料在潮湿、弱酸、弱碱、盐环境中长时使用,将其应用于电磁屏蔽领域,经饱和Na Cl溶液浸泡24小时后电磁屏蔽效能仍可达44 d B,说明该导电超疏水织物可作为新型电磁屏蔽材料应用于实际复杂的使用环境。(3)采用雾化喷涂法制备了纳米银涂层,随后浸泡于聚二甲基硅氧烷(PDMS)的正己烷溶液中,高温固化后获得了高导电,超疏水的纳米银涂层;FTIR、XPS分析表明PDMS在表面成功修饰;利用SEM及接触角测量仪分析了PDMS含量对表面形貌和润湿性的影响;PDMS含量过高或过低均不利于获得超疏水表面,当PDMS与正己烷质量比为1:12时,表面形成了褶皱状结构,接触角高达163°,体积电阻率为9.24×10-3Ω·cm;同时,PDMS不仅使涂层与基体粘结,也使松散的粒子之间紧密相连,提高了微纳结构的稳定性;高导电性使功能涂层具有优良的电热效应,集主动防冰与被动防冰为一体,实现表面的快速融冰,结合超疏水特性,经腐蚀介质浸泡24 h后,电磁屏蔽效能仍高达75 dB,在严苛的环境下实现长时稳定工作。
其他文献
南汉国是广州历史上第二个建都的王朝,该时期的城市和宫苑园林建设在广州的城市建设史上留下了浓墨重彩的一笔,并为宋代广州三城格局奠定了一定的基础,同时极大地扩大了广州城的建设范围,宫苑园林的建设也对后世公共空间产生了一定的影响。在此时代建设背景下,本文从风景园林学角度系统全面地分析论证南汉国在广州境内营建的宫苑园林,主要采用文献研究法、文献与遗存实物互证、对比分析法等研究方法,并对都城的布局规划、宫苑
驾驶员监控系统已成为防止分心驾驶和保障交通安全的必备技术,国内已强制要求部分车型安装驾驶员监控系统,但目前系统中的驾驶员异常行为识别算法仍然存在容易受到背景干扰导致准确率低的问题。因此本文设计了基于人像分割的驾驶员异常行为识别算法,并将其应用在驾驶员异常行为识别系统中。本文的主要研究内容如下:基于人像分割的驾驶员异常行为识别算法研究。针对驾驶员异常行为识别算法容易受到背景干扰的问题,本文提出基于人
随着我国城市化进程的推进,城市交通压力逐渐上升,公共交通的发展在城市发展进程中起着重要的作用。城市常规公交作为公共交通的重要组成部分,其服务水平与安全性影响着城市居民的生活质量。公交车辆进出港湾式公交站过程中,其换道行为具有强制性,极易导致公交停靠站周围交通流相互交织,从而产生潜在的交通事故风险。因此,本文基于交通冲突时空分布特性对港湾式公交站的风险区域识别及优化方法进行研究,其目的在于改善港湾式
糖尿病难愈创面作为糖尿病并发症,有着复杂的伤口微环境以及病理生物缺陷,这严重阻碍了创面的正常愈合。因此,研发一种能够快速促进糖尿病难愈创面愈合的生物活性创面敷料意义重大。具有高生物活性的生物活性玻璃对糖尿病难愈创面有着良好的疗效,基于此,本文将溶胶-凝胶生物活性玻璃与抗菌Gelatin、PCL复合制备了新型纳米纤维皮肤创面敷料,并研究了材料组成和结构对皮肤愈合相关细胞造成的影响。主要研究内容和结论
为保证结构弹塑性分析计算的准确性,需建立能够准确反映构件力学性能的结构计算模型。集中塑性铰模型常被用于模拟RC梁、柱构件,该方法能有效表征构件在往复荷载作用下的弹塑性响应,且计算效率高,但计算精度受本构模型参数直接影响,需通过试验数据从构件层次进行本构参数标定。目前常基于经验公式对集中塑性铰模型参数进行选取,模型参数与构件特征参数间存在复杂的联系,拟合的经验公式因缺乏充足的泛化能力而导致计算结果存
在汽车上,空气弹簧一般与双叉臂式悬架搭配组成电控空气悬架(ECAS)。汽车双叉臂式ECAS除本身因变刚度特性具有良好的隔振能力外,还可以通过充放气操作实现车身高度的自适应调节,达到改善车辆燃油经济性、操纵稳定性和通过性的目的。然而目前汽车双叉臂式ECAS车高调节系统仍然存在建模精度不够、车高调节易发生振荡等问题。本文以汽车双叉臂式ECAS为研究对象,在完善车高调节模型、提高车高调节精度和降低控制算
动力总成-副车架悬置系统(powertrain-subframe mounting system,PSMS)是汽车重要的子系统之一,包括动力总成、动力总成-车身悬置、动力总成-副车架悬置、副车架和副车架-车身悬置,其设计的好坏直接影响到整车的NVH(Noise,Vibration,Harshness)性能。本文以动力总成-副车架悬置系统为研究对象,对悬置系统的刚体模态计算、质心位移计算、动态特性计
随着全民健身运动的进一步发展,作为其重要载体的体育训练馆不仅要满足绿色节能的要求,更要求营造良好的室内运动热环境和接受度。而覆土绿化屋面这一被国内外熟知的节能设计手法,在优化城市景观体系、减少建筑能耗及营造舒适的室内热环境中都具有重要意义,因此也被广泛应用于大部分公共建筑当中,但针对体育建筑覆土绿化屋面的研究也主要集中于节能方面,在热舒适的研究上相对较少,因此,结合体育建筑的覆土绿化屋面和运动人群
聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,PET)具有优异的性能,被广泛应用于食品包装、化工、生活用品和机械电子等众多领域。然而,PET十分稳定而难以被降解的特性也对环境造成了巨大污染,威胁人类的生存。近年来,酶法降解废弃PET这一绿色环保的处理方式引起了越来越多的关注。但目前能用于降解PET的生物酶存在活力低、耐热性差、催化机制未明确等问题,限制了其在工业上的应
近二十年来,伴随医疗工艺体系的不断发展、医疗设备及技术的不断推新、医疗理念迈向多元化的趋势,医院项目建设进入了高速发展时期。与此同时,城市现代化进程的加快产生了城市用地紧张等一系列问题,政府划拨的医院项目建设地块用地条件参差不齐,与日益提升的医院建设规模需求之间往往不能获得较好的平衡。另一方面,较之于其他公共建筑,医院建筑有其特殊的复杂性,且深受科学技术、社会发展及管理体制的影响。但由于我国医院建