金屬表面噴涂PMMA-SiO2超疏水涂層及其性能研究.pdf

1、仿荷葉的超疏水表面最近幾年在快速的發(fā)展。水滴在這種表面的接觸角在150°上，滾動(dòng)角在10°以下。超疏水表面因?yàn)槠涮匦钥梢詰?yīng)用于很多方面:防腐、防冰、自清潔、減阻、油水分離、醫(yī)學(xué)等。現(xiàn)在已經(jīng)可以在多種材料表面使用各種方式來制備超疏水表面:腐蝕法、溶膠凝膠法、化學(xué)氣相沉積法、電沉積法、激光刻蝕法。但是這些工藝一般都比較繁瑣，需要大量的流程。本文將疏水二氧化硅和聚甲基丙烯酸甲酯溶液混合，并在1045鋼表面噴涂混合液來制備超疏水涂層。相比于其他

2、方法，噴涂法經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單、適用于各種各樣的基底。
　　實(shí)驗(yàn)中采用st(o)ber法制備二氧化硅，并使用低表面能材料進(jìn)行修飾。制備的疏水二氧化硅粒徑均勻，隨著氨水添加量增加，粒徑變大，但是接觸角卻在下降。二氧化硅構(gòu)建了超疏水涂層的粗糙結(jié)構(gòu)，涂層中的乳突、微孔隨著二氧化硅比例增加而變多。研究結(jié)果表明接觸角的大小和涂層的粗糙度和表面能有很大的關(guān)系。
　　在-20℃低溫環(huán)境下將0℃的水滴向涂層表面沖擊，水滴也可以在超疏水表面快速滾走;

3、在冷凝測(cè)試中，在超疏水表面上的冷凝水滴的凝固點(diǎn)下降，處于過冷狀態(tài)。冷凝水的結(jié)冰過程被延遲了。不同pH值的液滴也在涂層上維持超疏水狀態(tài)。經(jīng)過電化學(xué)腐蝕測(cè)試發(fā)現(xiàn)超疏水涂層的防腐性能要比原始的1045鋼優(yōu)異。這是因?yàn)槌杷砻嫔系念w粒間距過小可以吸附空氣小泡，當(dāng)樣品浸入腐蝕性液體時(shí)，空氣層可以將腐蝕液體和表面隔離開來。所以說超疏水涂層優(yōu)異的防腐性能是因?yàn)榭諝鈱?，而不是涂層本身的物理保護(hù)作用。
　　超疏水涂層的減阻率受到雷諾數(shù)和接觸角大小