机械高稳态超疏水表面的研究进展

• 作者: 青勇权 安恺 朱鹏 龙猜 商硕 刘常升
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 超疏水 机械稳态性 低表面能物质 自修复 微观复合结构 协同增强
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 特邀综述
• 页码范围: 1-9
• 页数: 9页
• 分类号: Q692|TH117
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2021.01.001

摘要

超疏水表面因其具有低粘附和排斥水的特性,广泛应用于冷凝传热、抗结冰、减阻、防腐蚀、油水分离及自清洁等众多领域,具有极其重要的应用前景.然而,超疏水表面在机械作用下容易造成超疏水性部分或全部丧失,限制其实际应用,故关于该表面机械稳态性问题研究的重要性凸显.综述了超疏水表面在机械作用下的失稳机制和稳态性评价方式,根据超疏水表面的微纳米结构和低表面能物质失效差异,将机械高稳态超疏水表面的实现策略归纳为三类:构筑自修复性表面,利用涂层中的自修复性分子对表面的疏水物质缺失或结构损伤进行自我补足;构筑微观复合结构表面,选择双尺度(大尺度-微米/小尺度-纳米)或全疏单级(或多级)尺度的结构抵御机械破坏;构筑多组分协同增强表面,通过化学键或范德华力作用,改善涂层的固有强度或提高涂层与基底的结合强度.这三类策略均具有一定的局限性,如何实现超疏水表面大规模工业应用仍是一个科学难题,并展望了其未来的发展方向.