赵 霆，凤 仪，曹梦丽，汪丽丽，周子珏

(合肥工业大学 材料科学与工程学院，合肥 230009)

0 引 言

自然界中的荷叶由于其表面分布着密集的微米尺度乳突以及纳米尺度蜡状物质，两种不同尺度结构的协同作用使荷叶表面表现出超疏水性，水滴在其表面非常容易滚动，灰尘等污染物不易粘附，荷叶的这种自清洁效应又被称为“荷叶效应”[1-2]，“荷叶效应”普遍存在于大自然的各种生物中，例如蝴蝶翅膀、蝉翼、水黾腿等。

超疏水材料是人们基于对“荷叶效应”的研究，提出的一种表面具有特殊润湿性的仿生功能材料[3-9]，其中超疏水指水滴在材料表面的静态接触角>150°、滚动角低于10°。由于其具有自清洁、防水、防污、耐腐蚀等特点，因此在电器、建材、化工、国防军事等领域具有广泛的发展前景。目前描述固体表面润湿性的理论模型通常有两种，分别为Wenzel模型和Cassie-Baxter模型，在Young方程的基础上，Wenzel等[10]提出，与液体接触的固体表面具有一定的粗糙度，由于液体与固体接触的真实面积要大于表观接触面积，在假设液体能完全浸润它所接触的表面的前提下，固体表面的粗糙度越大，则疏水的表面更疏水、亲水的表面更亲水；在Cassie-Baxter[11]模型中，液滴在粗糙表面上的接触是一种复合接触，液体不能完全浸润它所接触的表面，由于固体表面粗糙不平，大量的空气附着在这些粗糙结构中，形成一个个气垫把液滴托起，这产生了非湿润和容易滚动的特性。

cosθ*=rfslcosθ+fsl-1

(1)

式(1)为Cassie-Baxter模型提出的表观接触角θ*和本征接触……