铁基超疏水表面的化学镀铜法辅助构建及其性能研究
2021-11-06史雪婷刘艳花薛逢欣尉小凤张志斌冯利邦
兰州交通大学学报 2021年5期
史雪婷,刘艳花,薛逢欣,尉小凤,张志斌,冯利邦
(兰州交通大学 材料科学与工程学院,兰州 730070)
润湿性是固体材料一个非常重要的性质,常用接触角对该性能进行表征[1].通常把基底材料对水的稳定接触角大于150°,滚动接触角小于10°的表面称为超疏水表面.由于超疏水表面具有良好的耐腐蚀[2-4,8,13]、自清洁[3,5]、抗结冰结霜[6-7,14-15]、油水分离[9-10]等优异的性能,因此使其在工业生产和社会生活的众多领域具有极其巨大的应用潜力和广阔的应用前景[11-12].20世纪90年代以来,科学界掀起了对超疏水材料的研究热潮.
受“荷叶效应”的启发,人们通过在金属表面构筑类似生物体表面的微纳米特殊粗糙结构,得到具有超疏水特性的金属表面[3-4,7-8,13-16].目前已有许多金属基超疏水表面的制备方法,如溶液浸泡法、电化学沉积法、化学腐蚀法、阳极氧化法、化学沉积法等.然而目前的制备方法均存在一定的局限性,如工艺条件苛刻、需特殊设备、耗时长、原材料昂贵,难以实现大范围的制备[14-16]等.因此目前金属基超疏水表面仍处于基础性研究阶段,其规模化的实际应用受到限制.
采用工艺简单、成本低廉的环保型化学镀铜法及低表面能物质的疏水化处理技术构建Q235钢片的超疏水表面,采用扫描电子显微镜进行了微观组织观察,X射线衍射仪进行了相组成测试,傅里叶变换红外光谱仪进行了化学结构分析;通过接触角测试仪、电化学工作站及直流压缩机冰箱对材料的湿润性、防覆冰……
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