图书馆-报告库-中国机械工程学会表面工程分会

Oral Presentation基于静电气喷沉积的磁响应超疏水表面制备研究

编号：188 访问权限：Participants Only 更新：2021-04-23 13:41:12 浏览：100次收藏取消收藏

2021-05-16 09:40

15min

[D] 分会场三 [D1] 分会场三上午

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摘要

近年来，具有可切换固-液粘附性的超疏水表面已在基于液滴的微流体设备、液滴操纵和防疏冰等方面得到了独特的应用。构建可调节的微结构是获得这种可控粘附性的有效方法，然而，目前大部分制备图案化微结构的方法依赖于模具或需要特殊的化学处理，涉及复杂的制备过程。
针对大部分制备图案化微结构方法中制备过程复杂的问题，提出了一种基于静电空气喷雾沉积（简称静电气喷）制备磁响应超疏水表面的新方法。探究了静电气喷的雾化机理，对比了该方法相对于空气喷雾法的优势；制备了磁响应微米级结构柱阵列，对微柱的分布和物理参数进行了评价和统计，得到了微柱阵列的分布密度约为32 根/mm²，平均直径约为107 μm；分析了制备参数对表面形貌和疏水性的影响，在0.4 T磁场下表面可以实现超疏水的制备参数。通过开/关外部磁场，可以可逆地实现表面高粘附状态（接触角和滚动角分别为108°、180°）和低粘附状态（接触角和滚动角分别为154°、10°）的切换；施加高达2.2 kPa压力载荷后，该切换仍可以较好的实现，且在0.4 T下表面的接触角仍可达到144°；在90℃加热超过90分钟后,表面在无磁场时也几乎可以获得超疏水性(接触角为148°)；验证了利用可切换的粘附性可以实现不同体积和不同数量水滴的运输；通过在制备好的表面简单喷涂纳米碳粉制备了微纳米复合结构层，利用该复合表面实现了对水滴主动且可逆的来回直线和曲线驱动。