2。2 实验药品与仪器 8
2。3 涂层的制备 8
2。4 本章小结 10
3 涂层的表征与性能测试 10
3。1 FTIR与XPS分析 10
3。2 SEM图像和接触角测量 15
3。3 防腐性能测试 18
结 论 20
致 谢 21
参 考 文 献 22
1 绪论
1。1 引言
自地球形成至今,众多的生物不断地成长进化,为了适应自然环境,每个生物都进化出了自己独特的生理系统。例如蜻蜓翅膀,其通过翅膀的形态、构成、结构、材料等多个因素的耦合作用,展现出无比优秀的飞行、自清洁、抗疲劳、消振降噪等独特的功能特性。通过对其结构的分析,十分有利于推进功能特性力学的研究[1]。与此相似的是,德国科学家Barthlott和Neinhuis依据荷叶等多种相似叶片表面的微米结构,得出了其疏水特性是与其表面乳突结构和蜡质表面相关的结论,并且说明了自清洁能力也与其相关[2]。随后,江雷等人,在此基础上,发现了荷叶表面上的微米乳突上还布满了多个纳米颗粒,形成了一种复杂的微纳多重复合分级结构,该结构的低表面能是造成超疏水特性的重要原因[3]。与此同理,壁虎之所以可以吸附在墙壁上,要归功于其脚上的多级刚毛结构[4]。鲨鱼之所以可以在水中快速游动,是因为其表皮上的规则盾鳞结构,大大增强了减阻功能[5]。水黾能浮在水面,也得益于其脚底的多级微纳结构[6]。
一方面,人们在不断地探索自然界的生物系统,不断推进仿生研究;另一方面,人们不满足于现状,从表层的研究进一步深入,通过对外界条件的调节控制,来达到使表面适应具体情况的目的,以至于出现了新的超疏油、超亲水、超亲油表面。这些成果的诞生,也进一步推进了对于表面润湿性的研究。
1。2 超疏水表面的理论基础与模型
1。2。1 超疏水理论基础
一般来说,表面疏水性能通过表面的前进和后退接触角来进行表征。如图1-1,接触角θ是液滴落在固体表面上后最终达成热力学平衡后,液-气界面通过液滴与固-液界面所成的角。当接触角大于90°时,我们将该表面称之为疏水表面;当接触角小于90°时,我们则将该表面称之为亲水表面。液-固界面取代气-固界面后所形成的接触角,这个角称作前进接触角;气-固界面取代液-固界面后形成的接触角,这个角称作后退接触角,见图1-2。这个接触角所对应的润湿状态,被固-液和液-气的表面张力所影响。对于理想光滑固体表面,我们对一个固液气三相系统进行分析,当每相之间都处于热力学平衡时,可以得到理想光滑表面Young方程:From+优!尔.YouErw.com 加QQ75201`8766
γSG=γSL+γGLcosθ (1-1)
此处,γSG为气-固表面张力,γSL为液-固表面张力,γGL为气-液表面张力,θ为固体表面的本征接触角。Dupre和Girifalco-Good经研究和推算,得出了接触角的一个计算方式:
图1-1 固体表面液体接触角:(a)亲水表面;(b)疏水表面 铝合金表面PMMA基超疏水涂层研究(2):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_144303.html