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技術文章

接觸角測量儀在超疏水材料中的應用——電鍍篇

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何為超疏水材料?

超疏水材料是指材料表面與水的接觸角大于 150°而滾動角小于 10°的材料。自然界也有很多超疏水材料,如荷葉、水稻葉子、蝴蝶翅膀、水黽腳等。通過研究,人們不僅發現了許多自然界中存在的超疏水現象及其表面結構,而且還可以通過多種方法人工合成超疏水表面。目前,制備超疏水表面的途徑有兩種:

(1)在具有微納米粗糙結構表面上修飾低表面能物質;

(2)在具有低表面能的物質表面構造微納米粗糙結構。


今天主要分析一下電鍍技術(電化學沉積法)獲得金屬超疏水表面,應用汽車行業與機械儀器方面的情況。

談及到汽車行業與機械儀器,我們就不得不說到銅以及其合金,因為銅具有高導電高導熱性、適宜的強度、易加工成形性的優勢,經常應用于汽車中的熱交換器、散熱器、齒輪、電元器件、軸承、墊圈以及各類接頭和機械儀器中的電機、電路、控制系統和氣壓系統中。然而銅及銅合金材料容易腐蝕,一旦發生腐蝕,器件外觀會受到影響,更主要的是其性能也會遭到減弱,因此,就需要做金屬防腐處理。


一種新穎的抑制銅腐蝕方法,就是在銅表面制備超疏水膜層,利用超疏水膜層優異的超疏水以及自清潔性能,防止水分與腐蝕性物質在表面滯留,從而提高銅表面防腐蝕能力。新穎的抑制銅腐蝕方法,用接觸角儀可表征其接觸角度及潤濕效果。

張朗萍等人用采用化學沉積法(電鍍技術),在銅基體表面沉積納米銀,通過全氟辛酸修飾后制備出具有良好防腐性能的銅超疏水表面,通過接觸角儀的測量超疏水表面接觸角均達到 160°以上。該超疏水表面具有較好的防腐性能又體現自清潔性能。


隨著汽車行業和機械儀器越來越多,這種在金屬表面制備超疏水膜層的需求會越來越多,而超疏水的表征儀器——接觸角測量儀,將會被更多的應用場景所采用。

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