金屬表面噴涂PMMA-SiO2超疏水涂層及其性能研究.pdf

1、仿荷葉的超疏水表面最近幾年在快速的發(fā)展。水滴在這種表面的接觸角在150°上，滾動角在10°以下。超疏水表面因為其特性可以應用于很多方面:防腐、防冰、自清潔、減阻、油水分離、醫(yī)學等?，F(xiàn)在已經可以在多種材料表面使用各種方式來制備超疏水表面:腐蝕法、溶膠凝膠法、化學氣相沉積法、電沉積法、激光刻蝕法。但是這些工藝一般都比較繁瑣，需要大量的流程。本文將疏水二氧化硅和聚甲基丙烯酸甲酯溶液混合，并在1045鋼表面噴涂混合液來制備超疏水涂層。相比于其他

2、方法，噴涂法經濟、簡單、適用于各種各樣的基底。
　　實驗中采用st(o)ber法制備二氧化硅，并使用低表面能材料進行修飾。制備的疏水二氧化硅粒徑均勻，隨著氨水添加量增加，粒徑變大，但是接觸角卻在下降。二氧化硅構建了超疏水涂層的粗糙結構，涂層中的乳突、微孔隨著二氧化硅比例增加而變多。研究結果表明接觸角的大小和涂層的粗糙度和表面能有很大的關系。
　　在-20℃低溫環(huán)境下將0℃的水滴向涂層表面沖擊，水滴也可以在超疏水表面快速滾走;

3、在冷凝測試中，在超疏水表面上的冷凝水滴的凝固點下降，處于過冷狀態(tài)。冷凝水的結冰過程被延遲了。不同pH值的液滴也在涂層上維持超疏水狀態(tài)。經過電化學腐蝕測試發(fā)現(xiàn)超疏水涂層的防腐性能要比原始的1045鋼優(yōu)異。這是因為超疏水表面上的顆粒間距過小可以吸附空氣小泡，當樣品浸入腐蝕性液體時，空氣層可以將腐蝕液體和表面隔離開來。所以說超疏水涂層優(yōu)異的防腐性能是因為空氣層，而不是涂層本身的物理保護作用。
　　超疏水涂層的減阻率受到雷諾數(shù)和接觸角大小