RTV基復(fù)合超疏水表面材料的制備及其覆冰行為研究.pdf

1、本論文以室溫硫化硅橡膠（RTV）為基體，分別使用ZnO，聚四氟乙烯（PTFE）和Cu粉為添加劑，采用不同方法制備了ZnO/RTV，PTFE/RTV和Cu/RTV三種典型的RTV基復(fù)合材料超疏水表面。將ZnO顆粒進(jìn)行疏水改性后作為填料與RTV溶液混合，固化后得到ZnO/RTV復(fù)合材料，用砂紙打磨后即可獲得ZnO/RTV復(fù)合材料超疏水表面。用200目分樣篩將PTFE顆粒均勻撒在RTV溶液表面緩慢沉降，室溫固化后即得到一系列PTFE/RTV復(fù)

2、合材料超疏水表面。同樣將銅粉均勻撒在RTV溶液表面緩慢沉降，室溫固化后得到Cu/RTV復(fù)合材料；再將其放入硝酸銀溶液中進(jìn)行反應(yīng)，得到一系列表面粗糙的Ag/RTV復(fù)合材料；最后用全氟癸硫醇進(jìn)行修飾，得到Ag/RTV復(fù)合材料超疏水表面。
　　對(duì)ZnO/RTV，PTFE/RTV和Cu/RTV三種典型的RTV基復(fù)合材料超疏水表面的表面形貌、化學(xué)組成、機(jī)械穩(wěn)定性和表面覆冰行為進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。結(jié)果表明對(duì)于 ZnO/RTV復(fù)合材料，親水性 Z

3、nO粒子在含有十二硫醇的乙醇溶液中進(jìn)行表面改性，可以得到疏水性ZnO粒子；用400＃砂紙打磨改性ZnO含量為40％的復(fù)合材料可獲得性能優(yōu)異的超疏水表面，此時(shí)的靜態(tài)接觸角高達(dá)165°，滾動(dòng)角為5.1°；在外界環(huán)境為室溫25℃，空氣濕度63%，冷壁面溫度為-8℃條件下，ZnO/RTV復(fù)合材料超疏水表面能夠延緩表面水滴結(jié)冰時(shí)間達(dá)到24min。對(duì)于PTFE/RTV復(fù)合材料，當(dāng)PTFE的含量為12.5%時(shí)，PTFE/RTV復(fù)合材料表面的超疏水性能

4、最好，此時(shí)的水滴靜態(tài)接觸角為167.7°，滾動(dòng)角為5.9°；PTFE/RTV復(fù)合材料超疏水表面具有良好的耐壓性和耐磨性，能夠經(jīng)受手指摁壓，試管刷反復(fù)刷拂和砂礫的沖擊；用自制的測(cè)試覆冰儀器，對(duì)比鋁片和PTFE/RTV復(fù)合材料超疏水表面覆冰情況，觀察發(fā)現(xiàn)在-10℃的條件下，超疏水表面材料仍具有一定防覆冰性能，在測(cè)試時(shí)間30 min內(nèi)，未觀察到明顯的表面覆冰現(xiàn)象。對(duì)于Ag/RTV復(fù)合材料，使用硝酸銀溶液與Cu/RTV復(fù)合材料表面反應(yīng)，經(jīng)過氟化