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超疏水材料

上传者:幸福人生 |  格式:ppt  |  页数:34 |  大小:3959KB

文档介绍
述超疏水的概念表面的疏水性能通常用表面与水静态的接触角和动态的滚动角描述。超疏水表面是指与水的接触角大于 150 °, 而滚动角小于 10°的表面。接触角通常是用接触角测定仪来获得。超疏水的表征量静态接触角:越大越好滚动角:越小越好接触角和滚动角接触角的滞后性真实固体表面在一定程度上或者粗糙不平或者化学组成不均一,这就使得实际物体表面上的接触角并非如 Young 方程所预示的取值唯一。而是在相对稳定的两个角度之间变化,这种现象被称为接触角滞后现象,上限为前进接触角θ?,下限为后退接触角θ?,二者差△θ=θ?-θ?定义为接触角滞后性滚动角( SA): 滚动角是指液滴在倾斜表面上刚好发生滚动时,倾斜表面与水平面所形成的临界温度。等于前进角和后腿脚之差。前进角: 液固界面取代气固界面后形成的接触角叫做前进角; 后腿角: 气固界面取代液固界面后形成的接触角叫做后退角。不同表面水滴接触界面状态自然界的启示自然界不会活性聚合,也不会乳液聚合, 却可以有着比任何人工合成材料更好的疏水性能——所谓“超疏水”的生命现象蝉翼表面的超疏水结构蝉翼表面由规则排列的纳米柱状结构组成,纳米柱的直径大约在 80nm ,纳米柱的间距大约在 180nm 。规则排列纳米突起所构建的粗糙度使其表面稳定吸附了一层空气膜,诱导了其超疏水的性质,从而确保了自清洁功能。超疏水基本理论材料的浸润性是由表面的化学组成和微观几何结构共同决定的,通常以接触角θ表征液体对固体的浸润成度。 Young 方程 Wenzel 方程 Cassie 方程对于光滑、平整。均匀的固体表面, Thomas Young 在 1805 年提出了接触角与表面能之间的关系,即著名的 Young 方程(Young Equation ): γ SV = γ SL + γ LV×cos θ eγ SVγ SLγ LV 分别为顾气、固液、液气间的液面张力

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