基于液滴自弹跳效应的超疏水表面的制备方法及应用技术

技术编号:26473483 阅读:37 留言:0更新日期:2020-11-25 19:14
本发明专利技术提供一种基于液滴自弹跳效应的超疏水表面的制备方法及应用,包括以下步骤:S1、金属基体预处理;S2、高温氧化,在金属基体上构建粗糙表面;S3、在步骤S2所获得的粗糙度的结构表面修饰低表面能物质,制得具有液滴自弹效应的超疏水表面。本发明专利技术利用超疏水表面的液滴自弹跳效应抑制表面雾滴的形成,并促进雾滴由部分润湿态向悬浮Cassie态的转化,从而维持空气层的稳定存在,提高表面的大气腐蚀防护性能。该发明专利技术首次证实了超疏水表面液滴自弹跳效应在降雾所致大气腐蚀防护中应用的可行性,利用液滴自弹跳效应不需要外力即能自发产生,是一种新颖的主动防腐手段;其制备方法简单,快速,不需要昂贵的设备,试剂无环境危害。

【技术实现步骤摘要】
基于液滴自弹跳效应的超疏水表面的制备方法及应用
本专利技术涉及金属防腐
,具体地说是一种基于液滴自弹跳效应的超疏水表面的制备方法及应用。
技术介绍
大气腐蚀是自然界中最普遍的腐蚀形式,不仅造成了巨大的经济损失,而且产生了严重的安全威胁。据统计,80%的金属构件在大气环境中使用,世界各国每年因大气腐蚀造成的直接经济损失约占国民生产总值的1.5%~3%。因此,开发新型高效的大气腐蚀防护材料,保证大气区各种工程设施的安全性和耐久性,降低重大灾害事故的发生,是我国经济发展中迫切解决的关键性问题和共性问题。目前用于大气腐蚀的防护方法有很多,如涂刷有机涂层,金属镀层,掺杂合金元素等。这些方法都是基于提高材料自身的耐蚀性或将基底与腐蚀介质相隔离。随着暴露时间的延长,腐蚀介质可能会渗入基底从而诱发腐蚀。从大气腐蚀的机理看,大气腐蚀主要涉及空气中的水,氧或其它腐蚀性介质(如水中的杂质,烟雾,尘埃,表面沉积物等)的共同参与,是一种发生在液膜/滴下的电化学腐蚀。液膜/滴的存在是发生腐蚀的重要前提。因此,阻止液膜/滴在材料表面的形成是解决大气腐蚀问题的有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于液滴自弹跳效应的超疏水表面的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:/nS1、金属基体预处理/n将金属基体超声清洗后,除去表面杂质及氧化物,氮气吹干备用;/nS2、高温氧化,在金属基体上构建粗糙表面/n配制次氯酸钠(NaClO

【技术特征摘要】
1.一种基于液滴自弹跳效应的超疏水表面的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、金属基体预处理
将金属基体超声清洗后,除去表面杂质及氧化物,氮气吹干备用;
S2、高温氧化,在金属基体上构建粗糙表面
配制次氯酸钠(NaClO2),氢氧化钠(NaOH)和磷酸钠(Na3PO4·12H2O)的混合溶液,将步骤S1预处理后的金属基体采用高温氧化,在金属基体上构建具有一定粗糙度的结构表面,待反应完成后,清洗粗糙结构的表面,后用氮气吹干;
S3、表面修饰,制备具有液滴自弹跳效应的超疏水表面
在步骤S2所获得的具有一定粗糙度的结构表面修饰低表面能物质全氟硅烷,制得具有液滴自弹效应的超疏水表面。


2.根据权利要求1所述的一种基于液滴自弹跳效应的超疏水表面的制备方法,其特征在于,步骤S1中,金属基体为铜片,将铜片用砂纸打磨至,依次用丙酮和无水乙醇超声清洗,除去表面杂质;然后用2.0MHCl超声清洗,除去表面氧化物,无水乙醇清洗后,氮气吹干备用。


3.根据权利要求1所述的一种基于液滴自弹跳效应的超疏水表面的制备方法,其特征在于,步骤S2中,通过控制反应温度,反应时间,在铜片上制备片状...

【专利技术属性】
技术研发人员:王鹏张盾陈晓彤
申请(专利权)人:中国科学院海洋研究所
类型:发明
国别省市:山东;37

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