李小兵
,
刘莹
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.04.018
润湿性是材料表面的重要特征之一.影响材料表面润湿性的主要因素有:材料表面能、表面粗糙度以及表面微纳结构,其中低表面能材料是制备超疏水性的基本条件,表面粗糙度和表面微细结构是决定性因素.理论研究和实验证明,接触角随着表面能的降低而增加,随着表面粗糙度的增加而增大,而表面微/纳结构对润湿性具有重要的影响.常用的低表面能材料是有机硅和氟树脂以及其相应的改性树脂,如硅氧烷等.常用的表面粗糙化和微/纳结构的制备方法有模板法、化学气相沉积、溶胶-凝胶法、微细加工、粒子填充等方法.此外,材料表面润湿性的调控和疏水亲水性的可逆转变也取得了进展.
关键词:
润湿性
,
接触角
,
表面能
,
表面粗糙度
,
微/纳结构
连峰
,
谭家政
,
张会臣
稀有金属材料与工程
为提高钛合金抗海洋生物附着性能,采用激光刻蚀技术在Ti6Al4V合金表面构建不同间距的微米级点阵结构,利用聚合物基纳米复合材料构建微/纳双层结构,制备超疏水Ti6Al4V合金表面.用光学显微镜和扫描电镜表征其形貌;用接触角测量仪测量试样的表面接触角;用浅海挂板的方法测试试样的抗海洋生物附着污损性能.结果表明,具有单一微结构的Ti6A14V合金表面为疏水表面.随着点阵间距的减小,接触角增大.当间距为50 μm时,接触角可达131.8°,但试样的表面滚动角较大,将试样竖直甚至翻转,水滴都不滚落;具有微/纳双层结构的Ti6Al4V合金表面为超疏水表面,且随着点阵间距的减小接触角增大,滚动角减小.当间距为50 μm时,接触角达163.8°,滚动角仅为1.89°.具有微/纳双层结构的超疏水Ti6Al4V合金表面抗海洋生物附着污损性能显著优于抛光Ti6Al4V合金表面及具有单一微结构的Ti6Al4V合金表面.
关键词:
钛合金
,
超疏水
,
激光刻蚀
,
微/纳结构
,
海洋生物
