王飞
- 作品数：4 被引量：8H指数：2
- 供职机构：中南大学机电工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：化学工程一般工业技术更多>>
- 仿箬叶聚合物表面模板法制备与润湿性能研究被引量：2
- 2017年
- 从师法自然出发,以静态接触角高达140°的箬叶下表面为仿生对象,使用2种模板法制备具有箬叶下表面微纳复合结构的聚合物仿生表面。采用扫描电镜观测聚合物仿生表面的微观形貌,借助接触角测量仪分析仿生表面的润湿性能。以箬叶下表面为模板,采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)二次复形方法获得仿箬叶下表面,仅实现微乳突结构的部分复形,而大多数纳米片层结构缺失,其静态接触角与PDMS本征接触角相比只提高了7°左右。采用电铸与注射成型相结合的方法获得的仿箬叶聚丙烯(PP)表面,可基本实现微纳复合结构的复形,其静态接触角与PP本征接触角相比提高了50°以上,进一步采用低表面能的氟硅烷修饰注射成型仿箬叶PP表面,其静态接触角与PP本征接触角相比提高了70°左右,达到了133°±2°。但2种模板法成型的仿生聚合物表面均未能较好保留箬叶的动态润湿性能。实验结果表明,通过电铸-注射法构筑仿箬叶表面的微纳复合结构、在粗糙表面上修饰低表面能物质的双重途径可用于实现仿生疏水表面高效低成本的制备。
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- 关键词：疏水性模板法
- 高聚物超疏水表面制备技术研究进展被引量：3
- 2014年
- 综述了近年来高聚物超疏水表面制备技术的研究进展,重点介绍了模板法、刻蚀法和相分离法,简述了各种制备方法的优势与不足,并对高聚物超疏水表面制备技术的发展进行了展望。
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- 关键词：超疏水表面高聚物
- 电流密度对微/纳结构电铸成型模芯质量的影响被引量：2
- 2017年
- 利用多物理场耦合分析软件COMSOL Multiphysics,模拟微/纳结构电铸过程中阴极表面的电场分布,研究不同电流密度下微/纳结构表面的电场分布及电铸层生长前沿情况。仿真结果表明:采用较低的初始电流密度,可有效改善微/纳结构生长前沿铸层厚度的均匀性。选用纳米光阑和纳米柱阵列2种微/纳结构母板进行电铸实验,将初始电流密度从4A/dm2调至1A/dm2,纳米光阑母板成型最大误差60nm降至±20nm之内。通过合理设置初始电流密度、增强阴极表面溶液流动强度等措施,纳米柱阵列模芯特征直径尺寸误差由6.27%下降至2.49%,有效提高电铸模芯的复制质量。
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- 关键词：电铸电流密度模芯
- 超疏水表面微结构的设计及其注射成型被引量：2
- 2018年
- 目的从超疏水表面的功能设计出发,主动设计三种深宽比的微结构阵列并洞察其在不同润湿接触状态下的疏水性能。方法首先,采用热力学分析方法,建立三种深宽比微结构的系统自由能与其接触角、结构几何参数之间的函数关系,探明自主设计微结构表面的润湿性能。继而,在热力学分析的基础上,采用紫外光刻、电铸和注射成型技术相结合的方法实现三种深宽比微结构聚丙烯(PP)超疏水表面的制备。最后,进一步测量与分析聚丙烯(PP)微结构表面的润湿性能。结果三种深宽比微结构表面的静态接触角测量值均大于150?,滚动角分别为12?、14?和15?,基本达到设计目标;同时,微结构表面的表观接触角测量值与理论计算值基本符合。表面的接触角滞后分别为15?、21?、22?,且接触角滞后随着深宽比的增加而变大,使液滴在PP表面的流动性也变差。结论在设计微结构超疏水表面的过程中,可以适当降低微结构的深宽比,以获取更好的超疏水特性。自主设计的微结构表面基本实现超疏水性,为高聚物超疏水表面的功能设计与高效制备提供了理论依据与技术支撑。
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- 关键词：超疏水润湿性微结构聚丙烯注射成型热力学分析
