“*能耐”的超疏水涂層！
“*能耐”的超疏水涂層！
近日，北京大學(xué)新材料學(xué)院吳忠振團(tuán)隊(duì)采用傳統(tǒng)的等離子體電解氧化工藝（PEO）開(kāi)發(fā)了批量制備純無(wú)機(jī)超疏水氧化鋁的新方法，該技術(shù)可以一次性在鋁合金表面構(gòu)建出類(lèi)荷葉狀的T型微納結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)出強(qiáng)大的環(huán)境魯棒性能。
新知達(dá)人,“*能耐”的超疏水涂層！
據(jù)悉，超疏水材料在防水防霧、防結(jié)冰、水中減阻等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，是界面科學(xué)的重要研究方向。但由于超疏水性能的實(shí)現(xiàn)大多需要含F(xiàn)，Si的有機(jī)低表面能物質(zhì)修飾，其機(jī)械、高溫穩(wěn)定性以及耐久性都受到極大挑戰(zhàn)。
2014年美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校的Chang-JinKim教授提出設(shè)計(jì)特定T型結(jié)構(gòu)改變液滴潤(rùn)濕受力方向，即可使任何高表面能材料實(shí)現(xiàn)超疏水性能[Science,2014,346(6213):1096-1100]。然而這種上寬下窄型微納結(jié)構(gòu)的制備存在效率低、成本高的問(wèn)題，無(wú)法實(shí)現(xiàn)大面積的簡(jiǎn)單制備。
課題組團(tuán)隊(duì)借鑒電化學(xué)原理，通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)電場(chǎng)強(qiáng)度在涂層中的分布，并通過(guò)改變PEO電解液特性，利用PEO涂層中天然產(chǎn)生的孔洞結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)定向刻蝕，從而實(shí)現(xiàn)了上寬下窄的荷葉狀微納結(jié)構(gòu)的批量簡(jiǎn)單制備，具體制備過(guò)程如示意圖1所示。該方法工藝簡(jiǎn)單，易規(guī)模化批量制備，成本低，具有較大的工業(yè)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。
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圖1類(lèi)T型結(jié)構(gòu)無(wú)機(jī)超疏水氧化鋁涂層制備示意圖
通過(guò)對(duì)制備結(jié)構(gòu)的氧化鋁涂層的表面測(cè)試發(fā)現(xiàn)，獲得的無(wú)機(jī)氧化鋁涂層在不經(jīng)任何有機(jī)修飾即可實(shí)現(xiàn)150±3°的水滴接觸角和8±2°的水滴滾動(dòng)角，表現(xiàn)出有優(yōu)異的超疏水性能。而且，該結(jié)構(gòu)無(wú)機(jī)超疏水涂層具有無(wú)機(jī)陶瓷材料獨(dú)特的耐候性、耐火性以及耐腐蝕性能，在360天日光下暴曬、火焰燃燒以及中性鹽霧腐蝕環(huán)境中，均能保持明顯的超疏水特性，如圖2所示。
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圖2類(lèi)T型結(jié)構(gòu)無(wú)機(jī)超疏水氧化鋁涂層的浸潤(rùn)性和穩(wěn)定性
相關(guān)工作以題目“ScalableSuperhydrophobicT-shapeMicro/nanoStructuredInorganicAluminaCoatings”的文章發(fā)表在化學(xué)工程領(lǐng)域**期刊ChemicalEngineeringJournal上。該工作是課題組針對(duì)第三代純無(wú)機(jī)超疏水材料研究的系列工作之一，結(jié)合之前發(fā)表在《Research》期刊上的θ-Al2O3相超疏水涂層材料，正式揭開(kāi)了常規(guī)等離子體電解氧化技術(shù)簡(jiǎn)單制備超疏水純無(wú)機(jī)陶瓷涂層的序幕！
上海卷柔新技術(shù)光電有限公司是一家專(zhuān)業(yè)研發(fā)生產(chǎn)光學(xué)儀器及其零配件的高科技企業(yè)，公司2005年成立在上海閔行零號(hào)灣創(chuàng)業(yè)園區(qū)，專(zhuān)業(yè)的光電鍍膜公司，技術(shù)背景依托中國(guó)科學(xué)院，卷柔產(chǎn)品主要涉及光學(xué)儀器及其零配件的研發(fā)和加工；光學(xué)透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監(jiān)控等光學(xué)鍍膜產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)，為全球客戶(hù)提供上等的產(chǎn)品和服務(wù)。
采用德國(guó)薄膜制備工藝，形成了一套具有嚴(yán)格工藝標(biāo)準(zhǔn)的閉環(huán)式流程技術(shù)制備體系，能夠制備各種超高性能光學(xué)薄膜，包括紅外薄膜、增透膜，ARcoating,激光薄膜、特種薄膜、紫外薄膜、x射線薄膜，應(yīng)用領(lǐng)域涉及激光切割、激光焊接、激光美容、醫(yī)用激光器、光學(xué)科研，紅外制導(dǎo)、面部識(shí)別、VR/AR應(yīng)用,博物館，低反射櫥窗玻璃，畫(huà)框，工業(yè)燈具照明，廣告機(jī)，點(diǎn)餐機(jī)，電子白板，安防監(jiān)控等。卷柔新技術(shù)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全自動(dòng)生產(chǎn)線【sol-gel溶膠凝膠法鍍膜線】，這條生產(chǎn)線能夠生產(chǎn)全球先進(jìn)的減反射玻璃。鍍膜版面可達(dá)到2440*3660mm，玻璃厚度從0.3mm到12mm都可以,另外針對(duì)PC,PMMA方面的增透膜也具有量產(chǎn)生產(chǎn)能力。ARcoating減反膜基本接近無(wú)色,色彩還原性好，并且可以避免了磁控濺射的缺點(diǎn)，鍍完增透膜后玻璃可以做熱彎處理和鋼化處理以及DIP打印處理。這個(gè)**難度和具有很好的應(yīng)用性，新意突出，實(shí)用性突出，濕法鍍膜在價(jià)格方面也均優(yōu)于真空磁控的干法。
卷柔減反射(AR)玻璃的特點(diǎn):高透,膜層無(wú)色,膜硬度高,抗老化性強(qiáng)(耐候性強(qiáng)于玻璃),玻璃長(zhǎng)期使用存放不發(fā)霉,且有一定的自潔效果.AR增透減反膜玻璃產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于**文博展示、低反射幕墻、廣告機(jī)玻璃、節(jié)能燈具蓋板玻璃、液晶顯示器保護(hù)玻璃等多行業(yè)。
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上海卷柔科技以現(xiàn)代鍍膜技術(shù)為核心驅(qū)動(dòng)力，通過(guò)鍍膜設(shè)備、鍍膜加工、光學(xué)鍍膜產(chǎn)品服務(wù)于客戶(hù)，努力為客戶(hù)創(chuàng)造新的利潤(rùn)空間和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，為中國(guó)的民族制造業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。