高耐受性SiO2基透明超疏水涂层的制备及其性能研究

来源 :湖北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xinpasi
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
超疏水材料在20世纪90年代逐渐开始有了越来越多的研究者,因其具有的防水,防雾,防污,自清洁,油水分离等特性受到无数科研学者的广泛关注。受大自然的动植物具有超疏水功能的器官构造的启发,如蝴蝶翅膀,荷叶表面,苍蝇眼睛等现象,研究者发现超疏水材料具有的两个特点:一是表面需要达到足够的粗糙度,类似于荷叶表面的仿生微纳结构;二是降低材料表面的表面能。超疏水材料研究热潮的兴起使得许多相关行业都有了研究的价值,如自清洁涂层,微流体装置,生物相容材料等多个领域都备受期待。近几年,研究者们开始了对超疏水材料赋予更多其他的横向功能,比如自愈性,耐受性,抗菌抑菌性,防火阻燃性,导电性等方向,这些横向功能给原本单一的超疏水材料体系添加了很多研究价值和意义,使超疏水材料的研究成为一个热门的研究领域,赋予超疏水材料很大的应用前景和应用市场。本文首先探讨了超疏水材料的发展背景,然后从分子原子等微观角度分析了超疏水涂层的疏水机理,接着介绍了两种制备SiO2超疏水涂层的实验方法,并对其相关性能进行了测试分析和理论探讨:1.以正硅酸乙酯(TEOS)为原料,采用溶胶凝胶法经过酸催化和碱催化等过程制备透明的SiO2超疏水涂层。制备的涂层表面由于SiO2纳米粒子的堆积和团聚形成了层状微纳结构,增大表面粗糙度,经润湿性测试,表面接触角最大可达159o,经紫外透过测试涂层透明度,发现透过率最高可达82%,其中达到超疏水标准的表面透过率达到70%以上。采用FTIR测试涂层表面的化学成分和结构。采用扫描电镜SEM观察表面微观形貌,不同SiO2含量对表面粗糙度的影响很大,发现随着SiO2含量增加,表面粗糙度随之增大,接触角增大,透明度降低等一系列规律。经过化学稳定性和机械性能稳定性测试,发现所制备的超疏水透明涂层具有一定的耐磨性,耐高温和耐腐蚀性能,体现出此涂层优良的稳定性。2.通过将现有的纳米SiO2粉体分散于无水乙醇中,以十八烷基三氯硅烷(OTS)为表面改性剂,清漆作为疏水改性载体,乙酸丁酯为溶剂制备出超疏水透明复合薄膜。经润湿性测试,表面接触角最大可达161o,透过率最高可达81%,平均透过率超过70%。通过红外光谱FTIR表征其表面化学结构和成分。采用扫描电镜SEM观察表面微观形貌,发现表面粗糙度很大程度受SiO2堆积量的影响。经耐酸碱测试、耐高温测试和粘附力测试,发现所制备的超疏水复合薄膜可以耐受250°C高温,也可以耐p H从2到14的强酸强碱的溶液环境。经粘附力测试发现此涂层有超强的粘附力,ISO等级达到1级的合格标准。
其他文献
猪链球菌病是一种严重限制我国养猪业发展的细菌性疾病,随着我国规模化养殖企业的迅猛发展,该病所带来的危害日益凸显,同时该病也是一种重要的人畜共患病。猪链球菌病主要导致猪脑膜炎、关节肿胀、败血症、心内膜炎等,该病的主要病原包括猪链球菌2型和马链球菌兽疫亚种。细菌性疾病的预防和治疗多依赖于抗生素的使用,但是大量使用带来的后果是抗生素残留和耐药菌的产生。为了减少抗生素的使用和用药成本,疫苗的使用就显得尤其
劳动地域分工思想是马克思的分工理论在空间视域上的拓展,在马克思的政治经济学理论体系中确立了十分重要的位置。在经济思想史上,各个时期的学者都从未停止以不同的视角剖析马克思的劳动地域分工思想,但都缺乏辩证的范式逻辑。马克思在吸收并发展此前思想的基础上,以伟大的社会革命为实践根基,以广阔的理论视野和矢志的革命情怀,为劳动地域分工思想构建了系统化的范式。在新时代的背景下,我国面临着如何布好区域协调这盘“大
肝再生(liver regeneration,LR)涉及细胞增殖、分化调控、细胞迁移、以及组织结构功能重建等一系列生理生化活动。细胞迁移与细胞外基质(ECM)、细胞连接、细胞骨架及膜蛋白密切相关。肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor,HGF)信号通路能诱导细胞增殖、迁移、器官形态发生、血管发生等一系列生物效应。为从基因转录水平了解HGF信号通路在大鼠肝再生中对肝细胞迁移
随着信息社会的高速发展,为了满足工业生产和社会生活需求,集成电路和电子设备向着小尺寸、高集成度、高储存度的方向发展。然而,高功率电子设备的发展也带来工作强度变大和工作温度升高的问题。过热的工作温度会损害电子设备的寿命、存储密度、运行稳定性、运行可靠性,增加其失效的概率。为此,对集成电路电子设备进行有效的热管理成为保证其高工作性能的关键问题。而我们关注的电子封装材料在集成电路中主要起到提供电路支撑和
钙钛矿作为一种优良的半导体材料,近年来在半导体领域得到了广泛的应用。与无机-有机卤化物钙钛矿相比,全无机钙钛矿具有更高的稳定性,因此备受关注。本文利用单层聚苯乙烯(PS)微球作为模板,调整钙钛矿薄膜的形貌并获得高结晶质量的钙钛矿膜,从而获得高性能、高稳定性的全无机钙钛矿光探测器。首先,我们使用单层PS纳米球模板来限域制备CsPbBr3薄膜,从而获得具有有序纳米结构的、优先生长(110)面的CsPb
稻田生态系统蜘蛛物种和数量十分丰富,是水稻害虫最重要的生物调控因子之一。农药在有效杀死稻田害虫的同时也对稻田中的害虫捕食性天敌蜘蛛造成影响,包括致死效应和亚致死效应。其中,亚致死效应是指农药不会直接造成生物体死亡,但是却影响其个体的捕食、生长发育、交配和生殖等一系列行为的现象。随着人们对食品安全以及环境质量要求的提高,关于农药对害虫天敌的亚致死效应的研究也日趋增多。为提高稻田生态系统害虫的综合防治
随着传统能源(例如:煤炭、石油、天然气等)的不断开发使用,导致环境污染问题日益严重,因此寻找绿色无污染的新型能源成为国际上解决能源短缺问题的核心。在众多可新型能源中,燃料电池和电解水析氢因环保、能量转换率高等特点被认为是最有希望取代传统能源的新型能源。目前,主要是Pt纳米材料应用在燃料电池和电解水装置中。然而,由于催化剂的反应速率慢、Pt的价格昂贵等原因,使催化剂的成本居高不下,严重阻碍了广泛的商
民俗在现实与文艺创作中具有重要的“源流”的意义,民俗介入中国现当代文学创作与批评也由来已久,文艺学与民俗学形成交叉学科文艺民俗学,其学科倾向性根据需求有所不同、同时还具有文艺批评和抢救文化遗产的双重功能。皖西民俗构建了地域的主要民俗态生活,皖西现当代文学创作与批评已有民俗视角的切入,但是缺乏专业学科的方法论指导,研究缺乏专门化、系统化,也没有进一步从文学创作中回归现实民俗这一重要本体上来。出于系统
在固态照明系统中,荧光粉是调节白色发光二极管(LEDS)发光效率和显色指数的关键材料。荧光粉转换的白色发光二极管(pc-WLEDs)采用黄色荧光粉Y3A15O12:Ce3+(YAG:Ce)和蓝色LED芯片制成,由于其绿色环保、寿命长、节能等优点,引起了人们越来越多的研究兴趣。但是,YAG:Ce的发射范围窄,红色成分不足,其存在显色指数较低(CRI,Ra5000 K)问题
高速电光器件是基于材料电光效应制作而成的一类器件,它在光通信网络、激光雷达和光刻等领域有着广泛的应用。目前,高速电光器件的研究主要集中在高电光系数材料的研究,而高速电光器件的响应速度不仅和材料自身性能有关,更取决于器件驱动电路的性能,因此研究一款合适的驱动电路在实用中可以提升电光器件整体响应速度。本论文以锆钛酸铅镧(PLZT)透明陶瓷及其电光器件为研究对象,提出了一种电光系数测量方法以及针对高速电