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Blog-什么是超疏水表面

2021-08-09

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超疏水性和超疏水表面已经成为描述各种高润湿性表面的热门词汇。在网络上很多涂层和材料声称是超疏水,有一些可能是,但很多仅仅只是疏水性的。


超疏水表面的定义是静态接触角大于150°且滞后角小于5°。


超疏水现象最先在自然界中被发现

超疏水现象最先发现是荷叶和一些无法被浸润的植物叶片。


荷叶效应有时是指由于叶片的超疏水性而产生的自清洁特性。在显微镜下观察荷叶会发现荷叶表面十分粗糙。除了粗糙外,叶片表面还覆盖了一层蜡状的物质。这两种特点结合造就了荷叶的超疏水性。


超疏水表面的形成需要非润湿性的化学物质和表面粗糙度

自从超疏水性被发现以来,有很多对材料进行超疏水改性的例子。如前面所述,超疏水表面需要满足两个特定条件,非润湿性化学物质和微米或纳米层面的形貌学特征。


典型的非润湿性化学物质通常为含氟聚合物涂料。最典型的含氟聚合物涂料是特氟龙,在光滑特氟龙表面的最大接触角约为120°。由此可见,表面化学特性并不足以使表面超疏水,需要粗糙度达到一定程度才能满足超疏水的要求。粗糙度一旦增加往往会使材料不耐用,这也是超疏水改性的最大挑战。


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