鋁基超疏水表面疏水性分析及抗冰霜特性研究.pdf

1、在金屬表面上制備超疏水表面需同時具備粗糙結構和低表面能物質兩個要素。本文選用生產生活中應用最為廣泛的鋁片作為基底，利用鹽酸刻蝕在鋁表面上得到微納米混合粗糙結構，輔以不同低表面能物質修飾制得了鋁基超疏水表面。制得的表面最高接觸角達到159°，滾動角低至3.5°。
　　對固體表面的疏水性分析，往往也從粗糙結構和低表面能物質兩個方面入手。在已有的研究基礎上，本文重點關注了低表面能物質對疏水性的影響。通過對比分析用來修飾表面的低表面能物質

2、，如本文所用的氟硅烷、月桂酸、聚四氟乙烯，發(fā)現(xiàn)材料表面的疏水性不僅與低表面能物質上的疏水基的本性有關，還與低表面能物質在固體表面的排列狀態(tài)和緊密程度相關。
　　低溫環(huán)境下，利用加濕器產生微米級“水霧”來模擬結霜條件，觀測超疏水鋁表面與普通鋁表面上的結霜情況。實驗發(fā)現(xiàn)，在溫度高于-15℃時，超疏水鋁表面能夠推遲結霜30-60min，但其表面上的結霜量多于普通鋁表面;溫度低于-15℃后，兩種表面同時出現(xiàn)霜晶，但超疏水表面上的結霜量顯著

3、低于普通表面上的結霜量。
　　本文還在-5℃和-10℃下進行了超疏水鋁表面和普通鋁表面上的結冰實驗。利用噴霧瓶向兩種表面間隔性地噴灑毫米級液滴，實驗表明，超疏水鋁表面上的結冰量一直低于普通鋁表面。同時還發(fā)現(xiàn)，噴灑到超疏水鋁表面上的水呈液滴狀，難以凍結;而噴灑到普通鋁表面上的水迅速鋪展成一層水膜，低溫下快速凍結。
　　為比較兩種不同表面除冰的難易程度，本文還進行了冰塊附著力測試實驗。-20℃下，將超疏水鋁片和普通鋁片都放入圓柱