第十三届全国青年表面工程学术会议

322 / 2021-04-28 15:20:11

水热法制备超疏水涂层用于金属的自清洁及其防结冰

超疏水涂层，水热法，疏水性，自清洁，防结冰

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冬季低温环境下，冰易在金属表面凝结，不仅增加了金属结构的负荷，还会增大金属的腐蚀风险，造成严重的安全隐患，因此，缓解或解决冰在金属表面的凝结具有十分重要的现实意义。近年来，受“荷叶表面”的启发而开发出的超疏水表面，因其优异的拒水性能而受到广泛关注。为了制备适用于金属表面的超疏水涂层，本实验首先以电沉积技术构建出Zn-Ni合金层，然后采用水热法制备出双金属氢氧化物，最后用肉豆蔻酸乙醇溶液进行修饰制备出超疏水表面。结果表明，在100℃下水热反应7h，硝酸铝/碳酸钠浓度比为1：3时，得到均匀分布的微纳米“玫瑰花”结构。得到的超疏水表面水接触角高达160°，滚动角低至3°。此外，所制备出的超疏水表面还显示出优异的自清洁性能和化学稳定性能。更重要的是，在-10℃低温环境下，超疏水表面可以大幅延迟冰形成时间，延迟时间大约是普通钢材表面的17倍，具有显著的防结冰性能。本工作所制备的超疏水表面不仅能够降低金属结构的结冰风险，还可为金属的腐蚀防护提供一定的借鉴。