低表面能超疏水涂层理论模型及原理

疏水涂料的理论模型 液体在固体表面的润湿特性常用杨氏方程描述。液滴与固体表面的接触角大,润湿性差,其疏液体性强;反之则亲液体性强。固体表面的疏水性与其表面能密切相关。固体表面能低,静态水接触角大,当水接触角大于90°时呈明显的疏水性。目前已知的疏水材料中有机硅和有机氟材料的表面能低,并且含氟基团的表面能依—CH2—>—CH3>—CF2—>—CF2H>—CF3的次序下降。—CF3的表面能低至6.7mJ/m2,在光滑平面上的水接触角最大,通过Dupre公式可计算为115.2°,长链碳氢基团的自组装有序单层膜的水接触角可达112°。而通常低表面能无序排列的有机硅、有机氟聚合物的水接触角分别为101°和110°。 固体表面的润湿性是由固体表面的化学组成和表面三维微结构决定的。通常有2种方法可提高固体表面的水接触角和疏水性:①通过化学方法改性固体的表面化学组成,降低其表面自由能;②改变固体表面的三维微结构,提高固体表面的粗糙程度。......阅读全文

测量金属表面涂层接触角及滚动角

设备配置:SDC-350 整体倾斜接触角测量仪测量方案:拟合方法 微分椭圆法(金属表面基本均为超疏水,在倾斜时表面液滴形状发生明显的变形,这个时候液滴为不规则的图像,如下图所示左边与右边有明显的差距,这个时候LY方程式没办法对液滴进行拟合计算,微分椭圆法是我司针对此类情况下的液滴专门研发设计的,并且

接触角作为衡量在气液固三相交点润湿性参数-影响因素

接触角是一用来衡量一液体在一固体外观的润湿性(铺展性)的参数,其数值大小取决于液体和固体外观的特征(属性)。  对接触角数值大小能产生直接影响的液体属性重要包括液体的外观张力,以及引起外观张力的分子作用力的本质,如极性(polar)和非极性(disperse)作用力的组份。假如液体是一多组分系统(如

仿生材料

由于超疏水材料,特别是表面改性后仿生材料(仿荷叶超疏水或仿壁虎钢毛结构超亲水材料)的接触角的表征因结构的特殊性,测试起来特别困难。现有的理论通常基于Wenzel和Cassie模型。这些理论为我们的分析奠定了一定的基础,而实际应用于本征接触角的表征计算时难度相当大。有一些科研人员力图通过分析表面粗糙度

基于Wenzel和Cassie模型超疏水仿生材料表面

由于超疏水材料,特别是表面改性后仿生材料(仿荷叶超疏水或仿壁虎钢毛结构超亲水材料)的接触角的表征因结构的特殊性,测试起来特别困难。现有的理论通常基于Wenzel和Cassie模型。这些理论为我们的分析奠定了一定的基础,而实际应用于本征接触角的表征计算时难度相当大。有一些科研人员力图通过分析表面粗糙度

微结构超疏水表面液滴的运动性质

摘要:超疏水表面一般是指接触角大于150°,运动角(或滚动角)小于5°的固体表面,其在基础研究和现实应用方面存在巨大价值.通过光刻技术和自组装膜技术制备了zui大接触角为172°,zui小运动角为2°的超疏水表面.研究了Cassie状态液滴的运动角与微结构表面参数之间的关系,发现运动角与微结构高度无

微结构超疏水表面液滴的运动性质

摘要:超疏水表面一般是指接触角大于150°,运动角(或滚动角)小于5°的固体表面,其在基础研究和现实应用方面存在巨大价值.通过光刻技术和自组装膜技术制备了zui大接触角为172°,zui小运动角为2°的超疏水表面.研究了Cassie状态液滴的运动角与微结构表面参数之间的关系,发现运动角与微结构高度无

美国开发出稳定、持久的超疏水表面材料

  美国哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院(SEAS)研究人员创造出了一种新型表面材料,可在水下数月保持干燥,还能极大地抵御细菌和藤壶等海洋生物的粘附。相关研究结果发表在《自然-材料》(Nature Materials)杂志上。  研究人员创造了一种亲气钛合金表面——即能吸引和排出空气或气体气泡

美国开发出稳定、持久的超疏水表面材料

  美国哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院(SEAS)研究人员创造出了一种新型表面材料,可在水下数月保持干燥,还能极大地抵御细菌和藤壶等海洋生物的粘附。相关研究结果发表在《自然-材料》(Nature Materials)杂志上。  研究人员创造了一种亲气钛合金表面——即能吸引和排出空气或气体气泡

超疏水研究破吉尼斯世界纪录

  大连理工大学机械工程学院教授刘亚华研制的超疏水材料,可将固液接触时间的理论极限大幅缩短80%。近日,该研究成果成功挑战了吉尼斯世界纪录。  固液接触时间是衡量材料表界面动态润湿性的一个重要参数。固液接触时间越短,固液表界面间质量、动量和能量交换越快,材料表界面的性能越好。此前学术界普遍认为,在超

油水分离用超疏水石墨烯泡沫材料问世

  近日,中国科学院新疆理化技术研究所环境科学与技术研究室复合材料研究团队科研人员通过调节材料表面粗糙度以及表面能,设计了具有超疏水特性的油水分离用石墨烯泡沫材料。相关研究结果发表在《胶体与界面科学杂志》上。  新型二维碳材料——石墨烯是构成其他石墨材料的基本单元,特别是由其为基本单元构成的三维结构

什么是接触角?

接触角是液体-固体-气体三相交界处的夹角向左转|向右转接触角小于90度称为亲水,小于5度称为超亲水接触角大于90度称为疏水,大于150度称为超疏水

粉末润湿性的测量

与水不容易相溶的油性可可粉团块在浸泡后经常回到水面,且完全未润湿。这个日常经验很明显地表明润湿性和混合性之间的关系。在工业过程中,经常对待分散的粉末进行预处理以改进液体对其的润湿性,从而也提高混合性。例如,生产复合塑料时,常常施予矿物粉末疏水涂层以促进其与同样疏水的聚合物混合。另外,给予粉末状香料和

优化基于杂化硅体系的防涂鸦涂层免费下载

应用领域:建筑/建材/家具发布时间:2016-07-12检测样品:涂层检测项目:疏水优化参考标准:聚合物,防涂鸦涂层,润湿性,动态接触角,Wilhelmy板法,表面自由能浏览次数:52次下载次数:3 次方案优势空气污染或人为破坏如涂鸦会损害纪念碑等建筑结构。有一种解决办法就是利用包含交联剂聚硅氧烷和

动态接触角前进角和后退角在什么范围是疏水的

疏水接触角的界定有以90度,也有以60度界定的高于60度,属于疏水接触角,也叫憎水接触角低于60度,属于亲水性接触角。至于题主说的动态接触角,需要用到专业的接触角测量仪进行测量过后得出的数据。

接触角测量仪的功能特点有哪些?-类

   接触家测量仪特别适合于科研领域而设计,是接触角中的经典型号,具有功能强大,扩展性强,自动化程度高,应用广泛等优点。   1.jpg    接触角主要功能及测量方法:    座滴法测量动、静态接触角    手动和自动测量曲面固体表面接触角    法测量液下超亲材料接触角    测

油水分离用超疏水石墨烯泡沫材料研究获进展

  新型二维碳材料-石墨烯是构成其它石墨材料的基本单元,特别是由其为基本单元构成的三维结构材料,具有丰富的孔道、较高的比表面积以及疏水亲油的特点,使其具有了作为油水分离用吸附剂的基本特征。同时,稳定的、互通的孔道结构以及高的表面化学活性,有利于材料油水分离过程中循环使用性的提高,因此,三维石墨烯逐渐

接触角的范围和实例

物理上有意义的接触角的范围是0°~180°。接触角为0°时表示液体在固体表面完全铺展开,直到形成一单分子薄层(如果没有任何阻碍的话!)。 接触角在0°到30°之间表示液体对固体表面有很好的润湿性,能较好铺展开,这一范围对许多工艺过程都是很重要的,如油漆、涂料、清洗、粘结等。接触角在30°~90°之间

海洋所在超疏水表面海洋腐蚀防护领域取得新进展

 模拟高盐高湿海洋大气环境下氯化钠单盐粒与多盐粒潮解行为  课题组供图近日,中科院海洋研究所所侯保荣-段继周研究员课题组在无氟环保型超疏水涂层设计构建及其在海洋腐蚀防护领域的研究取得新进展。相关研究成果发表在国际学术杂志《材料与设计》上。基于独特的界面不润湿性和斥液性,仿生超疏水材料在表面自清洁、油

接触角测试仪器计算粘附力和长期稳定性

因为塑料具有比较低的表面自由能,其在粘合、涂覆或印刷时就会具有较低的界面粘附力。而水基涂料通常具有较高的表面张力。这就需要对接触的两相进行处理:降低液态涂料物质的表面张力,同时增加塑料的表面自由能。我们的表面张力仪和接触角测量仪可用来优化这两个过程。· 塑料粘合,尤其是汽车工业和包装领域的塑料粘合·

憎水性对量角法用于静态接触角计算时准确性的影响

   为获得量角法的适用性,徐志钮由强胡世勋苗鹏超律方成系统地研究了憎水性对其计算准确性的影响。基于Young-Laplace方程产生了接触角在5°~175°范围内的水珠边缘,同时用接触角测量仪和数码相机从近似超亲水到超疏水材料表面分别拍摄了15和10张水珠图像,选择多个测试者对所得图像运用量角法计

油水分离用超疏水石墨烯泡沫材料研究获进展

  新型二维碳材料-石墨烯是构成其它石墨材料的基本单元,特别是由其为基本单元构成的三维结构材料,具有丰富的孔道、较高的比表面积以及疏水亲油的特点,使其具有了作为油水分离用吸附剂的基本特征。同时,稳定的、互通的孔道结构以及高的表面化学活性,有利于材料油水分离过程中循环使用性的提高,因此,三维石墨烯逐渐

兰州化物所碳纳米管薄膜可控润湿性能研究获新进展

  最近,由中国科学院兰州化学物理研究所先进润滑与防护材料研发中心张招柱研究员带领的课题组发现,碳纳米管薄膜具有热响应的表面润湿性能——高温诱导超疏水/超亲水转化。  该研究利用喷涂方法制备了纯的碳纳米管薄膜,不用任何修饰即可获得超疏水性能,表面接触角达到155 ± 1°。并且,通过

高柔性MOF纳米片膜实现超快醇水分离

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/10/488072.shtm 北京理工大学化学与化工学院教授赵之平团队提出了一种在聚合物基底中包埋晶种进而通过表面晶体诱导生长法精确构筑MOF纳米片膜的新构想,在聚合物基底表面实现了高柔性超疏水MOF膜的层

我国科学家研制出新型超疏水表面

  日前,大连理工大学机械工程学院副研究员刘亚华研制出疏水性能优异的材料表面,它由大尺度曲面组成,形式简单、易于制备、造价低廉,可用于制造防积冰材料,具有自清洁、抗菌等功能。研究成果近日发表于《自然—通讯》。  该研究受玉莲花表面凸凹结构的生物启发,设计与制备出仿生超疏水波浪形结构表面,揭示了结构弧

超耐用涂层科快速杀死病毒和细菌

在人类与细菌长达数百年的斗争中,可能很快会出现一种新武器:第一种可快速杀死细菌和病毒并持续数月的耐用涂层。美国密歇根大学工程师和免疫学家团队在《物质》杂志发表的研究证明,新涂层对新冠病毒、大肠杆菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和多种其他病原体都具有致命性。即使在键盘、手机屏幕和涂有鸡肉的砧板等表面,经过

光学接触角测量仪喷射针头(liquid-needle)

目前,在视频光学接触角测量仪中采用zui多的为不锈钢针头或聚四氟乙烯针头。相对于虚拟或液态针头而言,在视频光学接触角测量仪的使用中,特别是在在液体转移时,针头需要向下移动后再向上移动。这样的针头的缺陷主要体现为三个方面:1、在超疏水材料的接触角测试时,液滴转移到遇到困难;这种针头在测试超疏水材料时,

降低接触角测量仪误差

接触角测量仪顾名思义就是检测接触角大小的仪器,那么为什么要测量接触角呢?首先从接触角来理解,接触角缩写是θc,源于英文Contact angle的缩写,是指在气、液、固三相交点处所作的气-液界面的切线穿过液体与固-液交界线之间的夹角θc,是衡量润湿程度的量度。接触角的大小跟润湿程度的参照详细如下:1

如何在实际测量中降低接触角测量仪测量误差?

  接触角测量仪顾名思义就是检测接触角大小的仪器,那么为什么要测量接触角呢?  首先从接触角来理解,接触角缩写是θc,源于英文Contact angle的缩写,是指在气、液、固三相交点处所作的气-液界面的切线穿过液体与固-液交界线之间的夹角θc,是衡量润湿程度的量度。  接触角的大小跟润湿程度的参照

兰州化物所材料表面粘附行为研究取得系列进展

  近年来,疏水/疏油材料研究非常之多,但是粘附性作为材料表面物理性质的重要方面并未受到较多重视,特别是如何调控材料表面的粘附性还没有太多的实验研究。  中国科学院兰州化学物理研究所材料表面与界面行为研究组致力于材料表面粘附行为方面的研究工作,并取得了系列进展。  该研究小组首先利用聚合物材料成功制

兰州化物所碳纳米管薄膜润湿性能研究获新进展

     (a) 紫外线照射前(左)后(右)所制备碳纳米管薄膜上水滴形状(b) 通过紫外光照射以及黑暗中放置交替处理,实现了碳纳米管薄膜超疏水与超亲水之间的可逆转换(c)紫外线照射时间与碳纳米管薄膜水接触角之间关系(d)黑暗中放置时间与碳纳米管薄膜水接触角之间关系  最近,由中国科学