熱噴涂有機-無機雜化涂層的超疏水性能研究.pdf

1、超疏水涂層是指接觸角大于150 o，滾動角小于10 o的涂層。由于超疏水涂層在自清潔、防腐蝕、防霧和抗氧化等領(lǐng)域具有非常重要的應(yīng)用前景，近年來受到了越來越多的關(guān)注。但是由于超疏水涂層目前的制備工藝比較復(fù)雜、成本較高，極大的限制了超疏水涂層的大規(guī)模應(yīng)用。所以開發(fā)一種工藝簡單，成本低的超疏水涂層的制備方法成為了研究熱點。本文首先將可溶性聚四氟乙烯（PFA）顆粒和納米氧化鋁顆粒溶解在乙醇溶劑中，混合均勻后形成懸濁液，再利用液料熱噴涂的技術(shù)，將

2、懸濁液噴涂到鋁基體上形成一層超疏水涂層。然后采用掃描電鏡（SEM）、X射線衍射（XRD）、傅里葉紅外光譜（FTIR）、熱重（TG）、激光共聚焦顯微鏡（LSCM）和接觸角儀等實驗方法，研究了不同噴涂距離和在初始液料中的納米氧化鋁含量對涂層微觀結(jié)構(gòu)和涂層疏水性的影響。
　　研究結(jié)果顯示：在噴涂距離為200 mm的時候，可溶性聚四氟乙烯（PFA）顆粒在基體上的熔融狀態(tài)最好，涂層的疏水性也最高。在初始液料中可溶性聚四氟乙烯含量為15％、納

3、米氧化鋁含量為3%時，涂層水的接觸角達到157 o，滾動角為7.8 o。
　　利用X射線衍射（XRD）、傅里葉紅外光譜（FTIR）、熱重（TG）等試驗方法檢測涂層性質(zhì)時發(fā)現(xiàn)：涂層的中的可溶性聚四氟乙烯（PFA）顆粒并未發(fā)生明顯的分解情況，說明在熱噴涂過程中，并未使可溶性聚四氟乙烯（PFA）的性質(zhì)發(fā)生明顯的改變。
　　利用激光共聚焦顯微鏡（LSCM）研究純PFA涂層和含量分別為1%、3%納米氧化鋁的 PFA涂層的表面粗糙度的過

4、程中發(fā)現(xiàn)：涂層的宏觀的粗糙度并沒有發(fā)生明顯的變化。由于納米氧化鋁的加入，對涂層表面宏觀粗糙度的并沒有產(chǎn)生明顯的變化，但是涂層水的接觸角卻有了很大的提高。這說明納米氧化鋁的加入在涂層表面形成了納米級的凸起，涂層表面形成的微-納復(fù)合結(jié)構(gòu)是提高涂層疏水性的最主要的原因。
　　將含3%納米氧化鋁的PFA涂層浸泡在人工海水中浸泡一段時間發(fā)現(xiàn)：在浸泡20 min時涂層水的接觸角依然能保持在150 o以上，仍然具有超疏水的性質(zhì)。在浸泡時間在60