超疏水材料的应用前景共30页文档
超疏水材料的制备技术及在工业领域的应用

2.2 电化学刻蚀法电化学刻蚀法是一种简易的金属表面处理方法。
2018年赵树国等[6]采用电化学刻蚀和空气中保存法成功在铝合金基体上制备出超疏水表面,表面表现出良好的超疏水特性。
2.3 喷涂法涂料被外力从容器中压出或吸出并形成雾状粘附在物面上的工作方式,称为喷涂法。
喷涂有空气喷涂和高压喷涂两种。
刘涛[1]通过喷涂的方法在将苯并噁嗪和聚四氟乙烯的混合物喷涂在304不锈钢基体制备一种苯并噁嗪和聚四氟乙烯复合超疏水涂层。
黄幸[7]使用喷枪将超声共混后的碳纳米管/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料,喷涂到具有0.6MPa氩气的不锈钢网表面上,使不锈钢表面形成微观粗糙结构。
2.4 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法主要利用含高化学活性成分的化合物作前驱体,然后通过水解缩合反应合成溶胶,陈化后胶粒聚合形成凝胶,最后通过技术处理后在基体表面成膜并固化烧结得到具有微纳米粗糙结构的薄膜。
为了增加成膜的粗糙度,还可以在前驱体中加入一些易挥发或易煅烧的高分子有机扩孔材料如聚乙二醇、聚乙烯醇或聚苯乙烯等。
通常采用溶胶-凝胶法制备的无机薄膜材料有二氧化硅、二氧化钛氧化铝等[7-9]。
丁鹏[10]通过溶胶-凝胶法,利用十六烷基三甲氧基硅烷改性纳米SiO2。
HDTMS是长烷基链接枝到纳米SiO2表面,使HDTMS-SiO2具有疏水性。
刘群等[10]以不锈钢网为基底利用壳聚糖和正硅酸乙酯(TEOS)为硅源制备SiO2溶胶对不锈钢网进行表面涂层,然后用甲基三氯硅烷对修饰后的不锈钢网进行表面疏水改性,获得具有超疏水性能的不锈钢网。
此方法的优点在于有多种基底,如不锈钢板、氧化铝板等。
显著缺点就是胶片的附着力差。
0 引言材料的润湿性是固体材料表面的重要性能之一。
润湿是一种流体从固体表面置换另一只能够流体的过程。
材料表面的润湿性主要与其表面的表面能有关。
材料的表面能主要是由材料表面的化学组成和材料表面的微观结构所决定。
一般我们用接触角θ来表示材料的润湿性,根据接触角θ的大小对材料表面的润湿性进行分类[1]。
超疏水性材料

超疏水性材料超疏水性材料是一种具有极强疏水性能的材料,其表面能够使水珠快速滚动并迅速脱离表面,同时也能有效地抵御水珠的附着和渗透。
这种材料在各个领域都有着广泛的应用,包括纺织、建筑、医疗和环境保护等方面。
在本文中,我们将探讨超疏水性材料的特性、制备方法以及应用前景。
超疏水性材料的特性主要体现在其表面的微观结构和化学成分上。
通常来说,超疏水性材料的表面会具有微纳米级的结构,这些微观结构能够使水珠无法在其表面停留,从而实现疏水效果。
此外,材料的化学成分也会影响其疏水性能,一些特殊的化学成分能够使材料表面形成疏水膜,从而实现超疏水性。
制备超疏水性材料的方法多种多样,常见的方法包括化学表面修饰、纳米结构构筑和表面涂层等。
化学表面修饰是通过改变材料表面的化学成分来实现疏水性能的提升,这种方法通常会采用化学溶液浸渍或气相沉积等技术。
纳米结构构筑则是通过在材料表面构筑微纳米级的结构来实现超疏水性,常见的方法包括溶液浸渍、模板法和电化学沉积等。
表面涂层是在材料表面涂覆一层特殊的疏水性材料,使其表面具有超疏水性能。
超疏水性材料在各个领域都有着广泛的应用前景。
在纺织领域,超疏水性材料可以用于制备防水、防污的功能性纺织品,如雨衣、户外服装等。
在建筑领域,超疏水性材料可以应用于建筑涂料、玻璃表面处理等方面,起到防水、防污的作用。
在医疗领域,超疏水性材料可以用于制备医疗器械表面,减少细菌附着,起到抗菌的作用。
在环境保护领域,超疏水性材料可以用于油水分离、污水处理等方面,起到净化环境的作用。
总的来说,超疏水性材料具有广阔的应用前景,其制备方法也在不断地得到改进和完善。
随着科技的不断发展,相信超疏水性材料在未来会有更加广泛的应用,为各个领域带来更多的创新和发展。
超疏水材料的制备与应用前景

超疏水材料的制备与应用前景哎呀,要说这超疏水材料,那可真是个神奇的玩意儿!我记得有一次,我去公园散步,正好赶上下雨。
我躲在亭子里避雨,看到旁边的荷叶上,水珠一颗颗滚落,荷叶却一点也没被打湿。
当时我就想,这大自然可真是奇妙,居然有这种神奇的现象。
后来我才知道,这其实就是超疏水现象的一种体现。
那什么是超疏水材料呢?简单来说,就是一种表面与水的接触角大于 150 度,滚动角小于 10 度的材料。
要制备这种神奇的材料,方法还真不少。
比如说,我们可以用化学气相沉积法。
这就好比是给材料穿上一层特殊的“防护服”,让水根本沾不上边。
还有溶胶凝胶法,就像是给材料做了一次“美容护理”,让它的表面变得超级光滑,水一碰到就溜走了。
咱们先来说说化学气相沉积法。
这个方法就像是在一个神奇的魔法室里操作一样。
把需要处理的材料放进一个充满特殊气体的容器里,然后通过加热或者其他方式,让这些气体在材料表面发生反应,形成一层薄薄的、具有超疏水性能的涂层。
这层涂层就像是给材料披上了一层隐形的雨衣,水滴滴上去,就像在荷叶上一样,咕噜噜地滚走了。
溶胶凝胶法呢,稍微有点复杂。
先得准备好一些特殊的化学溶液,然后把材料浸泡在里面。
这些溶液会慢慢地发生化学反应,在材料表面形成一层凝胶。
经过一系列的处理,比如干燥、加热等等,这层凝胶就会变成具有超疏水性能的涂层。
这个过程就像是给材料做了一个深度的 SPA,让它焕然一新,拥有了超级疏水的能力。
还有一种方法叫模板法。
这就像是用一个模具来塑造材料的形状和表面结构。
先准备一个具有特殊微观结构的模板,然后把材料填充进去或者在模板表面进行处理。
最后去掉模板,留下的就是具有超疏水表面结构的材料啦。
这种方法就像是做蛋糕的时候用模具做出各种形状一样,只不过我们做出来的不是蛋糕,而是超疏水材料。
除了这些方法,还有刻蚀法、自组装法等等,每一种方法都有它的独特之处。
那超疏水材料都能用来干啥呢?这用处可多了去了!比如说在建筑领域,我们可以把超疏水材料涂在建筑物的外表面,这样雨水就不会在墙壁上留下痕迹,建筑物也不容易受到雨水的侵蚀。
仿生超疏水材料的介绍精选文档

建立了Cassie模型。 前进角和后退角之间存在差异,通常情况下下前进角大于后退角,也就是θa>θr。
如果f1为0,则f2为1,cosθ为-1,θ为180°。
超疏水材料的制备方法
在此模型中,假设f 是液滴与固体表面的接触面积占复合表面的分数;f 从固体表面接触角来看,决定固体表面亲疏水性的关键在于材料表面的化学组成,而表面的粗糙程度只是增强了这一效果。
到粗糙结构中,空气就会被滞留在表面的凹槽中,形成“空气垫”,液滴就停留在固体和
气体组成的符合表面上,这种假设更接近真实状态。当固体表面的粗糙不均匀表现为宏观
起伏到一定程度时,空气就容易被润湿的液体截留在固体表面的凹谷部分。因此,液滴与
HDTMS:十六符烷基合三乙表氧基面的接触就包括两个部分,一是液滴与粗糙表面的接触,二是液滴与空气的接触,
得水滴不能渗透,而自由滚动、雨点 图4-1 疏水材料的应用
01 简 介 1944年Cassie和Baxter在Wenzel模型的基础上,进一步对Young方程式进行了拓展和修改,提出了可以将粗糙的固体表面设想为固-气的复合表面,认为如果液滴在粗糙表面不能渗入到粗糙结构
中,空气就会被滞留在表面的凹槽中,形成“空气垫”,液滴就停留在固体和气体组成的符合表面上,这种假设更接近真实状态。
(体积或是质量)的液滴在平面上逐渐倾斜而产生滚动的倾斜角,滚动角越小,固体表现
出来的疏水性越好。
当固体表面倾斜到液滴即将滚动而未滚动时,此时
液滴的两端的接触角,大的成为前进接触角(Advancing
Contact Angle,θa),小的成为后退接触角(Receding Contact
Angle,θr),二者之差成为接触角滞后(Contact Angle
水利工程中新型超疏水材料应用前景展望

3、生物仿生材料:模仿自然界中的生物表面结构,制备出具有高透光性和 耐磨性的超疏水材料。
4、其他新型超疏水材料:如金属有机框架(MOFs)材料、多孔陶瓷材料等。
参考内容
引言
随着科学的不断发展,新型材料的技术和应用越来越受到人们的。其中,超 疏水材料作为一种具有特殊表面性能的材料,引起了广泛的兴趣。超疏水材料具 有防水性和透气性,在众多领域中具有广阔的应用前景。本次演示将详细介绍超 疏水材料的定义、应用状况以及市场前景进行分析。
参考内容二
摘要:超疏水材料是一种具有特殊表面性能的材料,具有极低的液体吸附性 和高度的水滑性。本次演示将综述超疏水材料的研究现状,包括材料选择、材料 性能及其应用前景。最后,本次演示将总结目前的研究成果和不足,并强调未来 研究的需求和方向。
引言:超疏水材料是一种新型的功能材料,其表面具有特殊结构,使得液体 在与材料表面接触后迅速滑落,具有极低的水接触角和极高的水滑性。这种材料 在防尘、防水、防污等领域具有广泛的应用前景。近年来,研究者们在超疏水材 料的制备与应用方面进行了大量研究,取得了一系列重要的研究成果。然而,超 疏水材料的研究仍面临一些挑战,需要进一步深入探讨。
水利工程中新型超疏水材料应 用前景展望
目录
01 引言
03
新型超疏水材料研究 进展
02 研究现状 04 参考内容
引言
水利工程是国民经济的基础设施之一,对于保障水资源安全、促进经济发展 具有重要意义。然而,随着全球气候变化和人类活动的加剧,水利工程面临着越 来越多的挑战。为了提高水利工程的效能和安全性,新型超疏水材料的应用逐渐 成为研究的热点。本次演示将介绍水利工程中新型超疏水材料的应用前景展望。
超疏水材料的定义和应用状况
超疏水材料的看法

超疏水材料的看法
超疏水材料是一种具有特殊表面结构的材料,它能够高度排斥水分,使水滴在表面上迅速滚落,甚至能够形成水珠不易附着的效果。
这种材料具有许多优点,如自清洁、抗污染、抗霉菌和防腐蚀等。
对于某些领域的应用来说,超疏水材料可以提高材料的性能和寿命。
首先,超疏水材料可以应用于建筑材料中,如玻璃、金属、陶瓷等,可以保持表面清洁,减少污染物附着,提高建筑物外墙的美观性和持久性。
其次,超疏水材料也可以应用于纺织材料中,用于制作防水衣物、雨伞、鞋子等产品,能够有效地防止水分进入,让人们在雨天保持干燥舒适。
此外,超疏水材料还有潜在的应用于医疗领域,如制作抗菌衣料、医疗器械表面涂层等,可以减少菌群滋生和交叉感染的风险。
然而,超疏水材料也存在一些挑战和限制。
首先,制造这类材料的成本可能较高,这在大规模应用中可能成为制约因素。
其次,超疏水表面在受到磨擦或损伤后,可能会降低其抗水性能。
最后,对于一些特定液体,如油,超疏水材料的效果可能不明显。
总的来说,超疏水材料在许多领域具有广阔的应用前景,可以
带来许多优势和功能。
随着技术的不断进步,可以预计超疏水材料的性能和可持续性将进一步提高,从而扩大其应用范围。
浅谈超疏水材料的应用前景

浅谈超疏水材料的应用前景超疏水材料是一类具有极强防水性能的材料,能够在其表面形成高度疏水的特性。
超疏水材料的应用前景非常广泛,以下将从工业、医疗、环境和生活等方面进行探讨。
首先,在工业领域,超疏水材料可以应用于液体分离和油水分离。
传统的分离方法需要耗费大量的能源和资源,而超疏水材料可以通过其疏水特性实现液体分离,从而节省资源并减少环境污染。
例如,将超疏水材料应用于油水分离装置,可以实现高效分离,并减少水资源的浪费。
此外,超疏水材料还可以应用于自清洁涂料、防腐材料等领域,提高工业材料的耐用性和性能。
其次,在医疗领域,超疏水材料有着广泛的应用前景。
例如,超疏水材料可以应用于医疗器械表面涂层,具有阻止细菌和病毒附着的作用,减少交叉感染的风险。
此外,超疏水材料还可以应用于人工皮肤和人工器官的制造,提高其稳定性和生物相容性。
超疏水材料的应用可以大大提高医疗领域的卫生标准和手术效果。
再次,在环境领域,超疏水材料可以应用于净化水源和治理水污染。
水是人类生活的基本需求,而水资源的污染和紧缺已经成为全球面临的问题。
超疏水材料可以通过其高度疏水的特性,使污染物无法进入水体,从而实现水的净化和保护。
例如,超疏水材料可以应用于河流、湖泊的保护和水域生态的恢复工作。
最后,在生活领域,超疏水材料也有着广泛的应用前景。
例如,超疏水材料可以应用于建筑材料,如窗户、墙面等,具有自清洁和防尘的功能。
此外,超疏水材料还可以应用于家居用品,如锅具、餐具等,防止水和油污渗透,提高其使用寿命和卫生程度。
超疏水材料的应用可以为人们的生活提供便利和舒适。
综上所述,超疏水材料具有广泛的应用前景,包括工业、医疗、环境和生活等方面。
随着科学技术的发展和研究的深入,超疏水材料的性能和应用领域将不断拓宽,为人类社会带来更多的福祉。
超疏水材料的应用前景

超疏水材料的应用前景一、引言超疏水技术是一种具有特殊表面性质的新型技术,具有防水、防雾、防雪、防污染、抗氧化、防腐蚀和自清洁以及防止电流传导等重要特点,在科学研究和生产、生活等诸多领域中有极为广泛的应用前景。
超疏水技术对于建筑工业、汽车工业、金属行业等的防腐防锈及防污也很有现实意义。
特别是近年来的微电子系统、光电子元器件及纳米科技等高新技术的高速发展,给超疏水涂层的研究和应用于勃勃生机。
超疏水材料的研究以诗句“出淤泥而不染,濯清涟而不妖”为契机,以科学的手段向我们解释这一奇特的自然现象,荷花表面覆盖的天然超疏水薄膜,使得水滴聚集成股,顺势流下,冲刷着荷叶表面的淤泥,营造了出淤泥而不染的状态。
自然界中此类的例子层出不穷,例如:壁虎可以吸附墙面垂直爬行,水黾、蚊子、蜻蜓都能在水上行走而不给水面带来丝毫的涟漪,就是因为其足上天然的超疏水材料。
无论是基础研究还是在实际应用方面,浸润性都是影响固体表面性能的重要因素之一,其主要由几何结构和化学成分共同决定。
接触角和滚动角的大小是衡量表面浸润性最常规的标准。
所谓超疏水表面一般是指与表面稳定接触角大于150°,滚动接触角小于10°。
它在工农业生产和人们的日常生活中有着极其广阔的应用前景。
近年来的研究表明,基于对昆虫的水上实验观察,我们还可以使水上飞行成为可能,依据原理即是在船的底部与船身部分覆盖超疏水材料的薄膜,达到防污防腐的作用,从而减轻海水对船本身的挤压,减小前进的阻力,进而节省能源。
同时,室外天线上超疏水材料的使用,也可以对防积雪防冰冻等起到至关重要的作用。
二、超疏水材料的应用超疏水材料主要利用其自清洁、防污、防粘附等优越的特性,广泛应用于建筑业、工农业生产、管道运输、医疗卫生、国防军事等领域,下面分别作具体的应用分析。
(一)超疏水材料在建筑防污耐水等领域内的应用建筑物表面的污染主要是由于空气中微小颗粒的粘附和雨、雪等的覆盖污染。
伴随近年来城市化的发展进程逐渐加快,城市人口迅速增加,随之而来的城市污染加剧了酸雨等灾害的发生频率,大量年代久远的建筑物表面被侵蚀,例如乐山大佛面部被酸雨侵蚀的痕迹就很明显地显露出来。