【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超疏水透明薄膜防冰防霜，尤其涉及一种在超疏水透明薄膜上局部防冰的方法。
技术介绍
1、超疏水表面因其优异的疏水特性，被广泛应用到防/除冰领域。主要基于超疏水表面防/除冰的基本原理，即结冰前延迟冻结时间和结冰后减小冰层黏附强度，分别从这两方面原理的角度分析影响超疏水表面防/除冰性能的因素。特别是透明的超疏水表面在自清洗太阳能电池、保护光学和建筑窗户方面具有广泛的应用前景。
2、随着研究的不断深入，研究人员开始对超疏水涂层进行功能化改性以适应不同环境的应用，比如赋予超疏水涂层高度的透明性将会扩大其在汽车挡风玻璃、高层建筑玻璃、建筑幕墙、太阳能电池等对透明性要求较高的材料领域的应用。欲获得高度透明的超疏水表面，应当控制表面合理的粗糙度来减少涂膜对可见光的反射、散射损失。
3、提高材料的超疏水表面在低温高湿环境下的抗结冰性能始终是我们研究的重点。具有微纳米结构的超疏水表面对于降低覆冰粘附强度、延缓结冰过程有积极作用，但实际结冰多由于湿度条件下水汽凝结或结霜所引起，导致超疏水方式抗结冰失效。如果结冰是不可避免的，那么将其限制在表面上的一个特定的小区域是一个妥协的选择。抑制/阻止水蒸气在材料的微纳米结构中的冷凝结霜，对超疏水表面在抗结冰方面的应用非常关键。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有技术中的上述问题，提供一种在超疏水透明薄膜上局部防冰的方法，在制备出的同时具备超疏水性和透明性的pdms薄膜上应用此方法，为超疏水材料在光学等特殊领域的防冰
2、为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种在超疏水透明薄膜上局部防冰的方法，包括以下步骤：
4、(1)对黄铜片进行抛光、清洗等预处理；
5、(2)利用激光刻蚀技术，采用光纤激光打标机在黄铜片的表面上烧蚀出“井”字形的凹凸结构，得到表面粗糙的黄铜模板；
6、(3)将pdms试剂与其固化剂混合，用玻璃棒搅拌均匀，在室温环境下静置消泡；
7、(4)将步骤(3)中的混合液倒在步骤(2)的黄铜模板上，使用匀胶机让混合液均匀的涂覆在黄铜模板表面，在室温环境下静置消泡；
8、(5)将步骤(4)中得到的已经没有气泡存在的样品放入鼓风干燥箱中加热固化；
9、(6)将步骤(5)中固化完成后的样品取出后冷却至室温，最后将pdms薄膜和黄铜模版进行分离，得到具有超疏水特性的透明pdms膜；
10、(7)利用光纤激光打标机将步骤(6)中得到的pdms薄膜进行二次烧蚀加工出圆孔；
11、(8)将步骤(7)中得到的带有圆孔的超疏水pdms薄膜粘合到太阳能硅片上，并向圆孔中滴入吸湿性盐溶液libr；
12、(9)将步骤(8)中的样品放在制冷台上，同时将加湿器打开制造70％-80％rh的环境湿度，观察表面盐水液滴周围的结冰/霜情况。
13、步骤(1)中所述的清洗为依次使用丙酮、乙醇和去离子水各清洗10-20min，之后放入鼓风干燥箱中烘干。
14、步骤(2)中激光光斑直径为50μm，激光的功率为12w，“井”字形图案的线间距为0.05mm。
15、步骤(3)中pdms试剂和其固化剂的混合比为10:1，需要在室温环境下静置5-10min进行消泡。
16、步骤(4)中先以1500r/min的速度旋涂5s，再以3000r/min的速度旋涂10s。
17、步骤(5)中的加热温度为80℃，加热时间为6h。
18、步骤(6)得到的pdms薄膜具有超疏水性，水接触角为155°，并且同时具有良好的透明性。
19、步骤(7)加工圆孔时激光的功率为10w，激光加工时的线间距为0.01mm，加工的圆孔半径为400μm。
20、步骤(8)中libr溶液的浓度为2mol/l。
21、步骤(9)中制冷台最终的制冷温度为-15℃。
22、本专利技术技术方案具有以下几点优势：
23、(1)本专利技术制备超疏水透明pdms薄膜的方法简单，仅需要一步简单的模板法和后续的加热固化。
24、(2)本专利技术可以使用激光刻蚀的方法得到具有不同结构尺寸的黄铜模板来符合一些不同环境下不同性能的需求。
25、(3)本专利技术制备的黄铜模板可以循环使用，从而降低了制备成本。
26、(4)本专利技术获得的超疏水pdms薄膜在制备流程上不涉及到一些具有价格昂贵、具有污染性的化学药品，具有环境友好型的优势，并且也降低了制备成本。
27、(5)本专利技术得到的pdms薄膜具有良好的疏水性和透明性。
28、(6)本专利技术得到的超疏水pdms薄膜同时还具备一定的粘性和柔韧性，可以方便的应用在大部分器件表面，不受尺寸和形状的限制。
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1.一种在超疏水透明薄膜上局部防冰的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种在超疏水透明薄膜上局部防冰的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的清洗为依次使用丙酮、乙醇和去离子水各清洗10-20min，之后放入鼓风干燥箱中烘干。
3.根据权利要求1所述的一种在超疏水透明薄膜上局部防冰的方法，其特征在于，步骤(2)中激光光斑直径为50μm，激光的功率为12w，“井”字形图案的线间距为0.05mm。
4.根据权利要求1所述的一种在超疏水透明薄膜上局部防冰的方法，其特征在于，步骤(3)中PDMS试剂和其固化剂的混合比为10:1，需要在室温环境下静置5-10min进行消泡。
5.根据权利要求1所述的一种在超疏水透明薄膜上局部防冰的方法，其特征在于，步骤(4)中先以1500r/min的速度旋涂5s，再以3000r/min的速度旋涂10s。
6.根据权利要求1所述的一种在超疏水透明薄膜上局部防冰的方法，其特征在于，步骤(5)中的加热温度为80℃，加热时间为6h。
7.根据权利要求1所述的一种在超疏水透明
8.根据权利要求1所述的一种在超疏水透明薄膜上局部防冰的方法，其特征在于，步骤(7)加工圆孔时激光的功率为10w，激光加工时的线间距为0.01mm，加工的圆孔半径为400μm。
9.根据权利要求1所述的一种在超疏水透明薄膜上局部防冰的方法，其特征在于，步骤(8)中LiBr溶液的浓度为2mol/L。
10.根据权利要求1所述的一种在超疏水透明薄膜上局部防冰的方法，其特征在于，步骤(9)中制冷台最终的制冷温度为-15℃。
...【技术特征摘要】
1.一种在超疏水透明薄膜上局部防冰的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种在超疏水透明薄膜上局部防冰的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的清洗为依次使用丙酮、乙醇和去离子水各清洗10-20min，之后放入鼓风干燥箱中烘干。
3.根据权利要求1所述的一种在超疏水透明薄膜上局部防冰的方法，其特征在于，步骤(2)中激光光斑直径为50μm，激光的功率为12w，“井”字形图案的线间距为0.05mm。
4.根据权利要求1所述的一种在超疏水透明薄膜上局部防冰的方法，其特征在于，步骤(3)中pdms试剂和其固化剂的混合比为10:1，需要在室温环境下静置5-10min进行消泡。
5.根据权利要求1所述的一种在超疏水透明薄膜上局部防冰的方法，其特征在于，步骤(4)中先以1500r/min的速度旋涂5s，再以3000r/min的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王国勇，崔桂媛，尹惠琳，赵梓博，周锦涛，李柏朔，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：
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