超疏水微纳结构的制备与研究

【摘要】润湿性是固体表面的一种重要特性，也是科学界的一个重要研究课题。超疏水表面是指水滴在表面的接触角大于150°，同时滚动角小于10°的一种特殊表面。在过去的二十年里，超疏水表面诱人的潜在应用价值已经引起了科学家们极大的兴趣。自然界中，荷叶表面是超疏水的典型代表，其表面的接触角高达160°。荷叶表面的这种超疏水特性是由微米乳突和低表面能的蜡状晶体共同引起的。在这篇论文中，我们提出了四种不同的疏水薄膜，它们都是在PDMS表面上构建出合适尺寸的粗糙度制备而成的。（1）用聚二甲基硅氧烷(PDMS)修饰玻璃表面后，添加纳米烛灰颗粒，最后烘烤固化PDMS，得到的表面形貌是光滑的PDMS表面粘附有纳米颗粒。（2）在烛灰表面镀上一层PDMS膜形成粗糙结构，接着再添加纳米烛灰颗粒，最后烘烤固化PDMS，从而制备出超疏水薄膜。（3）在玻璃表面上旋涂一层PDMS膜，然后再镀上大量烛灰，最后烘烤固化PDMS，得到凹坑状炭黑超疏水薄膜。（4）为了模仿荷叶表面的微纳复合结构，我们还提出了一种通过结合微米点阵和纳米烛灰颗粒的方法制备超疏水表面。PDMS作为一种粘黏剂被用来固定烛灰颗粒。最终样品的表面形貌类似于荷叶表面结构。针对上述表面结构，系统地进行了水的浸润性研究，获得了接触角164°，滚动角为1-3°的仿荷叶超疏水结构。
【作者】元磊；
【导师】彭长四；
【作者基本信息】苏州大学，光学工程，2014，硕士
【关键词】超疏水；接触角；聚二甲基硅氧烷(PDMS)；烛灰；点阵；

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