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探討接觸角測定儀的超疏水表面應用前景及測試原理

發(fā)布時間:2022-07-04 點擊次數(shù):1709

  透明超疏水涂層能被應用于建筑物或汽車窗口,眼鏡,電子設備的光學窗口等,為了避免磨損和污染,通過接觸角測定儀測試出各種固體的疏水性能,這種由適當成份制成的有在可見光波長范圍內(nèi)的高透過率,其研究幾乎與常規(guī)涂層相同。超疏水織物不僅需要優(yōu)良的防水性,也應該具有生物相容性,無毒和舒適的特點。一種嘗試制備超疏水紡織物的途徑是紡織具有微納結(jié)構(gòu)的低表面能織物,另一種嘗試制備超疏水織物的途徑是對傳統(tǒng)纖維進行修飾從而使其具有超疏水性。另,具有超疏水性且超親油性的材料可用于油水分離。

  而且隨著對超疏水材料研究的深入,他們潛在的應用價值引起了人們的廣泛關(guān)注,我們在當前對超疏水材料的制備存在諸多不足之處,如制備工藝及制備條件,原料成本等等。固體表面潤濕性的影響因素:影響固體表面浸潤性的因素主要有兩個,一是表面自由能,二是表面微觀結(jié)構(gòu),下面分別就這兩個方面進行討論。并由此引出特殊潤濕性的涵義與其上述兩者之間的關(guān)系,同時介紹一下液體在固體表面的動態(tài)行為。

表面自由能

  固體的表面自由能(又稱張面張力)越大,越易被一些液體所潤濕,對液體來說,一般液體的表面張力都是100mN/m以下,以此為界可把固體分為兩類,一類是高能表面,例如常見的金屬及其氧化物,無機鹽等。有較高的表面自由焓。他們易被液體潤濕。另一類是低能表面,它們的潤濕性能與液 固兩相的表面組成與性質(zhì)密切相關(guān),對于固體來說,一般按其自由能的大小可以分為親水和疏水兩大類。

超疏水表面測試原理:

  按照氣液固擴散法制備的超疏水表面水接觸角值普通大于160度,而且接觸角滯后很小,水滴極易從材料表面滑落。采用接觸角測定儀直接測定接觸角時,從針管滴出的測試水滴在接觸到超疏水表面后,水滴不能坐在玻璃表面,可以完全的脫離超疏水表面,這給靜戊接觸角測量增大了極大的困難,所以在實際操作的過程中,利用水滴剛要離開超疏水表面時,觀察水滴底部的形狀變化來表征超疏水表面的超疏水性,規(guī)定形狀變化為五個等 級:超疏水表面測試水滴形狀變化為五個等級a無形變、b極微小形變、c小形變d中等形變、e大形變。


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