超疏水玻璃的制备及发展现状
超疏水材料发展趋势
江雷研究小组采用化学气相沉积法构建了表面具有纳米
亚微米的双微观结构的Zn0薄膜，测得这种薄膜的静态接触 角可高达164.3°， Zn0薄膜具有如此优良的疏水性能更进 一步印证了纳米亚微米的双微观结构是构建超疏水表面的必 要条件。该小组还通过反复实验探究了Zn0薄膜超疏水性与 亲水性之间的可逆转变。与此同时，他们还在石英基底上采 用化学气相沉积法构建了阵列碳纳米管(ACNT)膜测得该膜 表面的静态接触角为158.5°，如果对该膜用氟硅烷进行修 饰后，碳纳米管膜表现良好的超双疏性(既疏水又疏油)，测 得油和水的静态接触角分别为161°和171°。
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在微流体控制方面的应用
超疏水材料表面所具有的不浸润性及低表面粘滞力，使 其在微流体控制应用方面也有十分出色的表现。比如控制微 液滴的运动和流动，并以此制造微液滴控制针头，使得在实 验或者生产过程中对液体滴加计量能够精确控制，实验试剂 的添加将更得心应手。如果将这类技术运用到诸如静电喷涂 领域，比如用超疏水材料制造喷漆喷胶等的喷头，将会使喷 涂的液滴更加均匀，雾化效果更好，可以运用在对喷涂效果 有特殊要求的场合。另外如果以这类材料制作毛细管类的材 料，将会使液滴的虹吸量更少，可以制造体积更小精密度更 高的液体传输设备。
在倾斜表面，在水滴即将滚落下的临界状态下，水滴前部和尾部形 成两个不同的接触角θa和θr。接触角滞后值是这两个角的差值，可以用 于表征固体表面所呈现出的亲－ 疏水状态。液滴的滚动特性随着该接触 角的滞后值的上升而减弱。
综上所述，固体与液体的相互浸润性的好坏及其所表现出的亲－ 疏 水性是由接触角和滚动角两者共同表征。接触角越大和滚动角越小说明 材料表面的疏水性越强。
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在船舶提高浮力方面的应用
据实验观察不论是在水面的滑行、跳跃还 是快速掠过水黾都既不会滑破水面更不会浸湿 腿部。因而也就被美誉为“池塘中的溜冰者”根 据这一现象科学家经过论证得出水水黾特殊腿 部微纳米结构和水面间形成的“空气垫”阻碍了 水黾的浸润,让它们实现了自然界版的“水上漂”。 据了解利用新型超疏水材料制成的超级浮力材 料河以使船表面具有超疏水性并因此在其表面 形成具体版的“空气垫” 改变船与水的接触状态 防止船体表面被水浸湿进而使其在水中运行的
超疏水材料的制备与应用研究
超疏水材料的制备与应用研究近年来，超疏水材料在科学界引起了广泛关注。
超疏水材料具有微纳结构特征，使得其表面能够高效地抵抗液体的渗透，形成水珠滚落的特殊性质。
这些材料的疏水性能使得它们在许多领域中具有广泛的应用潜力，例如抗污染涂层、油水分离、生物医学材料等。
超疏水材料的制备方法多种多样，常见的方法包括表面修饰、纳米材料复合以及直接合成等。
其中，表面修饰方法是最常见的一种。
通过表面修饰，可以在材料表面引入微纳结构，例如纳米棱柱、纳米凸棱等。
这些微纳结构能够降低液体与材料表面的接触面积，从而减少粘附力，实现超疏水的效果。
同时，纳米材料的复合也是一种有效的制备方法。
例如，将纳米颗粒与聚合物基体复合后，可以形成具有高度疏水性的复合材料。
此外，一些研究人员还通过直接合成超疏水材料。
例如，通过聚合物溶液的自组装过程，可以形成具有微纳结构的超疏水材料。
超疏水材料的应用研究也日益深入。
其中，抗污染涂层是一个重要的应用领域。
由于超疏水材料表面的特殊性质，它们能够有效地抵抗污染物的附着。
因此，将超疏水材料应用于建筑物、汽车、船只等表面涂层上，可以提高材料表面的自洁能力，降低清洁和维护的成本。
此外，超疏水材料还可以用于油水分离。
由于其疏水性能，超疏水材料能够选择性地吸附油类物质，而不吸附水分子。
这种特性使得超疏水材料在海洋油污染治理、废水处理等方面具有广泛的应用前景。
此外，超疏水材料还可以应用于生物医学领域。
例如，在人工晶状体、医疗器械等方面，超疏水材料可以有效防止细菌的附着和生物膜的形成，减少感染的风险。
然而，超疏水材料的制备与应用仍然面临一些挑战。
首先，制备过程相对复杂，需要精确的实验条件和材料控制。
其次，超疏水材料在实际应用中的稳定性和耐用性也是一个问题。
由于超疏水材料的微纳结构易受外界环境的影响，所以在实际应用过程中需要进行相应的保护和维护。
此外，超疏水材料的高昂制备成本也限制了其在大规模应用中的推广。
综上所述，超疏水材料的制备与应用研究是当前科学界关注的热点。
超疏水材料的制备与表面性能研究
超疏水材料的制备与表面性能研究近年来，超疏水材料的研究与应用引起了广泛的关注。
超疏水材料是一种具有特殊表面结构的材料，其能表现出极高的疏水性，使水滴在其表面上呈现出珠滚花落的效果，同时还具有自清洁、耐腐蚀等优异的特性。
本文将从超疏水材料的制备和表面性能两个方面进行探讨。
一、超疏水材料的制备过程超疏水材料的制备主要依赖于表面结构的设计与调控。
在制备过程中，常用的方法包括化学法和物理法两种。
化学法制备超疏水材料主要采用溶液沉积、聚合和电化学方法。
其中，溶液沉积法是最常用的方法之一。
通过将含有超疏水材料前驱体的溶液滴于基底表面，经过烘干和固化处理后，形成呈现出特殊表面结构的超疏水材料。
聚合法则是通过聚合反应在基底表面生成超疏水材料。
而电化学方法则是在电解液中通过电极反应形成超疏水材料的表面结构。
物理法制备超疏水材料则主要包括模板法和激光刻蚀法。
在模板法中，首先制备模板，并将其与材料基底相结合，通过复制模板的方式获得超疏水材料。
激光刻蚀法则是通过使用精细的激光刻蚀技术在材料表面上形成特定结构，从而实现超疏水性能。
二、超疏水材料的表面性能研究超疏水材料的表面性能主要通过接触角来进行评价。
接触角是指液滴与超疏水材料表面发生接触时液滴与材料之间的角度。
一般来说，超疏水材料的接触角应当大于150度。
超疏水材料的表面性能研究除了接触角外，还包括耐沉积、耐剪切和自清洁性等方面。
耐沉积性是指液滴在超疏水材料表面上难以形成稳定的液体膜，从而防止杂质的沉积。
这一性能可应用于防止腐蚀和尘埃积聚。
耐剪切性是指液体在超疏水材料表面上具有较高的滚动角动量，使得液滴在受到外力时能够迅速滑落，从而减少液滴与材料的接触面积，降低其黏附性。
这一性能可应用于防止冰、水、油等液体的黏附。
自清洁性是指超疏水材料表面由于其特殊结构，使得水滴在表面上滚动时能够带走附着在其上的尘埃和污染物，实现自动清洁效果。
以上三个方面的性能对于超疏水材料的应用具有重要意义，从而在多个领域中得到广泛的运用。
超疏水材料的制备与界面性能研究
超疏水材料的制备与界面性能研究引言近年来，随着科技的进步和社会的发展，超疏水材料逐渐成为一种备受关注的新材料。
其独特的界面性能为许多领域带来了诸多新的应用机会。
本文将讨论超疏水材料的制备方法以及其在界面性能方面的研究进展。
一、超疏水材料的制备方法1. 仿生法超疏水材料的仿生法制备是目前较为常用的方法之一。
通过模仿自然界中的疏水表面，如莲叶和罗汉松等，可以使用一系列的化学合成方法制备出具有类似性能的超疏水材料。
这种方法的优势在于具有较高的可控性和易操作性。
2. 组装法组装法是通过自组装或者模板法将微/纳米颗粒有序排列在基底上，形成颗粒阵列或者多孔结构，从而达到超疏水性能。
该方法可以通过调控粒子尺寸、形状和表面修饰等工艺参数，实现对超疏水材料的性能调优，具有很高的灵活性和可扩展性。
3. 化学改性法化学改性法是通过对材料表面进行物理或化学处理，引入各种功能单元以改变其表面性质，从而获得超疏水性能。
常见的方法包括表面修饰、溶液浸涂、溶剂热处理等。
这些方法通常可以在普通材料上实现超疏水效果，提高材料的界面稳定性和抗污染能力。
二、超疏水材料的界面性能研究1. 液滴接触角超疏水材料的液滴接触角是评价其疏水性能的重要指标之一。
接触角的大小直接反映了液滴在材料表面上的展开情况。
通过对超疏水材料接触角的研究，可以揭示材料表面微观结构与界面相互作用之间的关系，为超疏水材料的设计与制备提供参考。
2. 低表面能超疏水材料通常具有很低的表面能。
这一特性使得其表面能远低于液体的表面张力，使液滴在其表面上呈现出球形。
低表面能能够实现超疏水材料的自洁性和抗沾污性，对于减少材料的摩擦系数和提高材料的稳定性有重要作用。
3. 自清洁性超疏水材料的自清洁性是指其表面具有自洁能力，能够将粒子、灰尘等外来物质随液滴的滚动或者风吹而自动清洁干净。
这一特性极大地提高了材料的耐污染性，减少了清洁的频率和强度，对环境保护和材料的长期使用具有重要意义。
超疏水材料的应用前景
滚动角
上面所描述的接触角所表征的是水滴在水平面上的表现，而现实中 的平面往往不是水平的，更多的是斜面。水滴在倾斜表面上可能滚动或 停滞，这种状态可以用滚动角进行表征。所谓滚动角是指液滴在固体表 面开始滚动时的临界表面倾斜角度α( 如图所示) 。若液滴开始滚动的倾斜 角越小，表明此表面的超疏水性越好。
Baitai Qian等利用beck's位错刻蚀剂腐蚀Al, Zn, Cu多晶型金属， 再进行表面氟化从而制得最高接触角156°，滚动角和滞后角都很小 的超疏水表面。
化学刻蚀法制备超疏水表面有较好的选择性，并 且可以对复杂形状的物体表面进行刻蚀，效率高，成 本低，但也有不足，如过度刻蚀对表面造成损伤，破 坏基体材料的力学性能，刻蚀过程中会产生废液，需 要处理。
在国外许多铝、铁、碳钢等金属以及合金表面都会用超疏水膜 来修饰,以提高其防腐蚀性。该方法可有效地运用在如管道气体、液 体运输减阻等多方面对降低运输能耗提高输送效率有很大帮助未来 有较大的开发应用空间。
在织物及过滤材料方面的应用
采用静电纺丝法或者在材料表面进行处理可 制备具有超疏水性的各种微纳米结构纤维。这类 材料因具有超疏水性能，可用于制造防水薄膜、 疏水滤膜以及防水透气薄膜等，或者使织物因疏 水性能而具有防水、防污染、防灰尘等新功能。 如美国NANOTEX公司采用纳米技术开发的 Nano-care 功能型面料;德国巴斯夫( BASF) 公司 也将荷叶效应应用到纺织品上，开发出具有超疏 水自清洁功能的聚酯雨衣、雨篷及衣物面料等。
超疏水材料主要利用其自清洁、耐玷污等生物仿生方面 的特性进行开发和应用，在诸如军工、农业微流体毛细自灌 溉、管道无损运输、房屋建筑以及各种露天环境下工作的设 备的防水和防冰等方面有广阔的前景。具体有以下几方面。
超疏水表面材料的发展前景
超疏水表面材料的发展前景
在当今科技发展日新月异的时代，超疏水表面材料作为一种颇具潜力的材料，
正逐渐引起人们的广泛关注。
超疏水表面材料具有很多独特的性质，例如具有超强的防水性能、自清洁性和抗粘附性等特点，因此在各种领域都有着广泛的应用前景。
首先，超疏水表面材料在防水领域具有巨大的潜力。
传统防水材料存在着吸水、透水等问题，而超疏水表面材料因其特殊的表面结构，可以使水珠在其表面呈现出极端的接触角，从而实现强大的防水效果。
这种特性使得超疏水表面材料在建筑、航空航天等领域的防水工程中备受关注。
其次，超疏水表面材料的自清洁性能也为各种领域带来了新的解决方案。
在户
外广告牌、汽车表面等需要经常清洁的场合，采用超疏水表面材料能够减少清洁频率，节约人力物力，并且在一定程度上实现自我清洁，提高使用效率。
此外，超疏水表面材料的抗粘附性也为生物医学领域带来了革命性的突破。
通
过将超疏水表面材料应用于医疗器械、生物传感器等医疗设备上，可以有效减少细菌粘附，降低感染几率，提高医疗设备的安全性和可靠性。
总的来说，超疏水表面材料作为一种新型材料，具有广泛的应用前景。
未来随
着科技的不断进步和材料制备技术的不断完善，相信超疏水表面材料将在更多领域展现出其独特的优势和价值，为人类社会带来更多的便利和创新。
超疏水材料的制备及其应用研究
超疏水材料的制备及其应用研究超疏水材料是指能够让水珠在表面滚动，甚至完全弹开的材料。
这种材料因其出色的防水性能和自清洁能力而备受人们关注。
近年来，超疏水材料的制备和应用已经成为材料科学领域的热门研究方向。
超疏水材料的制备一般流程如下：首先，通过特殊的化学处理或物理处理方法，在材料表面形成微纳米级别的结构，例如，采用刻蚀、紫外线或激光等技术，使材料表面产生一些微小的凸起和凹陷结构，这些结构的尺寸和形态对超疏水效果有着重要的影响。
其次，将表面进行化学修饰，如在表面涂覆一层具有疏水性质的分子，例如，一些疏水的硅氧烷分子等，使材料表面呈现出水珠无法附着的效果。
最后，通过涂覆或沉积一层保护性涂层，这可保护材料的疏水性能不受外界物质的影响。
超疏水材料在许多领域具有广阔的应用前景。
以下是其中的几个方面：1.防污污液减少表面的附着性，使水、油、污渍等在材料表面无法黏附，能够在工业生产、航空航天、建筑材料等领域发挥重要作用。
作为建筑外墙的涂料、油漆、罩层等，通过涂覆超疏水材料，可以起到抗各种污染物附着的效果，从而使建筑物保持原本应有的美观。
2.自清洁能力超疏水材料表面摆脱了被液滴黏附牢固的情况，使得其表面的沉积物(如尘埃、灰尘等)不同程度地脱落。
这种自清洁能力极大地提高了材料的维护和使用寿命，应用在医疗器械、电子产品、汽车、船舶等领域能够减少维护成本，提高产品质量和性能的稳定性。
3.油水分离材料本身不接触水，可在水中将大部分油分快速分离、吸附掉，因此在污水处理、水污染治理等领域具有很有潜力的应用前景。
目前，超疏水材料的应用正在逐渐扩展到人们生活的方方面面，但其研究和应用仍存在着一些问题和挑战。
首先，超疏水材料的制备工艺还不够成熟，成本过高，需要大量的人力、物力、财力等资源。
其次，超疏水材料的稳定性和持久性尚待提高。
最后，超疏水材料在高温、低温等极端环境下还需要进一步探究和研究，以实现更广泛的应用。
总之，超疏水材料的研究和应用是一个具有重要意义的课题，目前还存在一些问题需要我们共同解决。
超疏水材料的研究现状及应用
超疏水材料的研究现状及应用超疏水材料的研究现状及应用摘要: 超疏水表面材料具有防水、防污、可减少流体的粘滞等优良特性，是目前功能材料研究的热点之一。
由于超疏水表面在自清洁表面、微流体系统和生物相容性等方面的潜在应用,有关超疏水表面的研究引起了极大的关注，本文简述了超疏水表面的制备方法，归纳了超疏水表面的应用,对超疏水表面研究的发展进行了展望。
关键词:超疏水表面材料;微流体系统;表面制备方法;表面应用Superhydrophobic materials Researchand ApplicationLi Yongliang(Jiangnan University, College of Chemistry and Materials Engineering JiangsuWuxi 214122,China)Abstract: Superhydrophobic surface material with a waterproof, anti-fouling, can reduce the viscosity of the fluid and other excellent features, is currently one of the hot functional materials. As super-hydrophobic surface in the self-cleaning surfaces, microfluidic systems, biocompatibility and other potential applications, research on super-hydrophobic surface caused a great deal of attention, this paperoutlines the super-hydrophobic surface preparation methods, summarized the super-hydrophobic surface application of research for the development of super-hydrophobic surfaces were discussed.Keywords: Superhydrophobic surface material; Microfluidic systems; Surface preparation methods; Surface application近年来，植物叶表面的超疏水现象引起了人们的关注。
纳米超疏水易清洁玻璃的制备与性能研究
Rf-S（i OC2H5）3+3H2O→Rf-S（i OH）3+3CH3CH2OH（pH<3） 上式反应的水解产物与玻璃表面 Si-OH 基发生缩聚反
应，生成共价键，键合牢固，Rf 长分子链具有憎水性，玻璃与水 的 静 态 接 触 角 显 著 提 升 ，宏 观 上 表 现 出 很 好 的 疏 水 易 清 洁 性能。 S（i OH）4+ fs（i OH）3+SiO（2 slide glass）→[Rf=CF3（(CF2）5C2H5-]
米超疏水溶液 C。
3.2 纳米超疏水易清洁玻璃制备
采用 3mm 浮法玻璃，用酸液浸泡 10min 去除表面杂质，经 干净的水冲洗后浸入无水乙醇超声清洗，再用去离子水清洗、 干燥后备用。用喷枪将超疏水溶液均匀涂布在玻璃表面，再 用 无 纺 布 以 打 圈 的 方 式 擦 拭 均 匀 。 镀 膜 后 的 玻 璃 ，分 别 在 80℃、150℃下保温处理 30min、60min。
Doors & Windows
应用与实践
纳米超疏水易清洁玻璃的制备与性能研究
辛崇飞 高鹏超 赵 聪 杨志刚
日照职业技术学院
摘 要：采用 Sol-gel 法制备出纳米超疏水溶液、喷涂镀膜获得纳米超疏水易洁玻璃。文中研究了热处理温度、时间对试样的 透光率、静态接触角的影响，测试了膜层耐酸性、耐碱性、耐紫外老化性及耐磨损性能。结果表明：随着热处理温度提高、时间延 长，玻璃与水的静态接触角略有提升，150℃下热处理 60min 试样接触角可达 108.2°。耐酸性、耐碱性试验后，试样的接触角均大于 90°，紫外照射 100h 后接触角仅下降 5.7%~8.7％，研磨 500 转时，接触角由 106°下降到 80°。试样具有优异的耐酸性、耐碱性、耐紫 外老化性，膜层耐磨损性能较好，可用于建筑卫浴玻璃、汽车玻璃、建筑幕墙玻璃。
超疏水材料的制备及其表面性能研究
超疏水材料的制备及其表面性能研究超疏水材料是一种具有极高液滴接触角的材料，其表面性能使其在许多领域具有重要应用前景。
制备超疏水材料的方法繁多，从物理和化学两个角度出发，可以实现对材料表面的改良。
本文将介绍超疏水材料的制备方法以及其表面性能的研究。
超疏水材料的制备方式多种多样，其中最常见的一种是表面微纳结构化方法。
通过在材料表面形成微米或纳米级别的结构，可以使材料表面的粗糙度增加，从而增加了液滴在材料表面上的接触角。
常见的微纳结构包括柱形、蓬松状、线状等。
例如，通过在聚合物表面电子束辐照或激光刻蚀，可以制备出微米级别的柱状结构，使聚合物表面具有超疏水性。
除了表面微纳结构化方法外，还可以通过表面化学方法来制备超疏水材料。
这种方法主要是通过改变表面的化学性质来实现的。
例如，将材料表面进行表面修饰，使其表面具有亲水性或疏水性。
另一种方法是通过在材料表面沉积一层特殊化学剂，形成疏水层，从而实现超疏水性。
这些化学剂通常是疏水性的有机物。
例如，将玻璃表面浸泡在含有有机硅化合物的溶液中，可形成一层无定形的氟碳链结构，使玻璃表面具有超疏水性。
除了超疏水材料的制备方法外，对其表面性能的研究也是必不可少的。
在超疏水材料表面的液滴接触角方面，研究者通常关注两个参数：液滴接触角和液滴滑移角。
液滴接触角是指液滴在材料表面上的接触角度，接触角越大表示材料表面越具有超疏水性。
液滴滑移角是指液滴从材料表面滑自由滑落的角度，滑移角越小表示材料表面对液滴滑落具有较好的抗粘性能。
研究这些参数可以更好地理解超疏水材料的表面性能，从而为其在实际应用中的推广提供有力的依据。
超疏水材料在很多领域有着广泛应用的前景。
在航空航天领域，超疏水材料可以应用于飞机表面，减少空气阻力，提高飞行效率。
在建筑工程中，超疏水材料可以应用于玻璃窗、屋顶等部位，使其具有自洁功能，减少清洗维护成本。
此外，超疏水材料还可以应用于医学领域、环境保护领域、能源和化学领域等。
超疏水材料的制备与性能研究
超疏水材料的制备与性能研究一、引言超疏水材料是一种优秀的功能材料，具有广泛的应用前景。
它能够将水珠在其表面上形成非常小的接触角，使水滴迅速滑落，并且不会被液滴湿润。
超疏水材料的制备与性能研究是当前材料科学领域的热点之一。
本文将重点探讨超疏水材料的制备方法以及相关性能研究的进展。
二、超疏水材料的制备超疏水材料的制备方法众多，对不同的材料有着不同的要求。
在过去的几年里，研究人员提出了许多新颖的制备方法，其中最为常见的是模板法、自组装法和刻蚀法。
1. 模板法模板法是一种常见的制备超疏水材料的方法。
通过制备具有特定孔径和表面形貌的模板材料，将其表面涂覆上具有疏水性的材料，然后经过一系列的处理和去除模板，最终制备出超疏水材料。
这种方法在制备微纳米结构上具有很大的潜力，可以应用于各种材料的超疏水表面制备。
2. 自组装法自组装法是一种简单有效的制备超疏水材料的方法。
通过在溶液中加入特定的分子，可以使其在表面自组装成纳米结构，从而实现超疏水性。
这种方法具有制备成本低、操作简单等优点，因此得到了广泛的应用。
3. 刻蚀法刻蚀法是一种通过刻蚀材料表面，形成微纳米结构从而实现超疏水性的方法。
该方法通过将材料放置在特定的蚀刻剂中，使其表面发生化学反应，形成纳米级别的结构。
这种方法制备出的超疏水材料具有良好的稳定性和可重复性。
三、超疏水材料的性能研究超疏水材料的性能研究主要涉及到接触角、滚动角和自洁性等方面。
1. 接触角超疏水材料的接触角是评价其超疏水性能的重要指标。
接触角越大，表示材料表面对液滴的抗湿能力越强。
因此，研究人员通过不同方法测量材料表面的接触角，以评估其超疏水性能。
2. 滚动角滚动角是评价超疏水材料自清洁能力的重要指标。
滚动角越小，表示材料表面对液滴的附着力越弱，液滴可以更容易滚落。
滚动角的研究可以帮助人们更好地理解超疏水表面的自清洁机制。
3. 自洁性超疏水材料因其自清洁性而备受关注。
自洁性是指材料表面能够通过自身的特性去除灰尘和杂质，保持表面的洁净。
超疏水材料的制备与应用前景
超疏水材料的制备与应用前景哎呀，要说这超疏水材料，那可真是个神奇的玩意儿！我记得有一次，我去公园散步，正好赶上下雨。
我躲在亭子里避雨，看到旁边的荷叶上，水珠一颗颗滚落，荷叶却一点也没被打湿。
当时我就想，这大自然可真是奇妙，居然有这种神奇的现象。
后来我才知道，这其实就是超疏水现象的一种体现。
那什么是超疏水材料呢？简单来说，就是一种表面与水的接触角大于 150 度，滚动角小于 10 度的材料。
要制备这种神奇的材料，方法还真不少。
比如说，我们可以用化学气相沉积法。
这就好比是给材料穿上一层特殊的“防护服”，让水根本沾不上边。
还有溶胶凝胶法，就像是给材料做了一次“美容护理”，让它的表面变得超级光滑，水一碰到就溜走了。
咱们先来说说化学气相沉积法。
这个方法就像是在一个神奇的魔法室里操作一样。
把需要处理的材料放进一个充满特殊气体的容器里，然后通过加热或者其他方式，让这些气体在材料表面发生反应，形成一层薄薄的、具有超疏水性能的涂层。
这层涂层就像是给材料披上了一层隐形的雨衣，水滴滴上去，就像在荷叶上一样，咕噜噜地滚走了。
溶胶凝胶法呢，稍微有点复杂。
先得准备好一些特殊的化学溶液，然后把材料浸泡在里面。
这些溶液会慢慢地发生化学反应，在材料表面形成一层凝胶。
经过一系列的处理，比如干燥、加热等等，这层凝胶就会变成具有超疏水性能的涂层。
这个过程就像是给材料做了一个深度的 SPA，让它焕然一新，拥有了超级疏水的能力。
还有一种方法叫模板法。
这就像是用一个模具来塑造材料的形状和表面结构。
先准备一个具有特殊微观结构的模板，然后把材料填充进去或者在模板表面进行处理。
最后去掉模板，留下的就是具有超疏水表面结构的材料啦。
这种方法就像是做蛋糕的时候用模具做出各种形状一样，只不过我们做出来的不是蛋糕，而是超疏水材料。
除了这些方法，还有刻蚀法、自组装法等等，每一种方法都有它的独特之处。
那超疏水材料都能用来干啥呢？这用处可多了去了！比如说在建筑领域，我们可以把超疏水材料涂在建筑物的外表面，这样雨水就不会在墙壁上留下痕迹，建筑物也不容易受到雨水的侵蚀。
超疏水材料的制备与应用研究
超疏水材料的制备与应用研究近年来，超疏水材料因其在各个领域的广泛应用而备受关注。
超疏水材料是一种具有特殊表面结构或化学成分的材料，能够使液体在其表面形成一个高度球形、滚动的状态，实现极高的液体浸润角，从而呈现出极强的疏水性能。
它不仅在润湿性方面具有独特优势，还具备防污染、减阻和抗腐蚀等特性，因此在自清洁、油水分离、生物医学等领域有着广泛的应用前景。
超疏水材料的制备可以通过物理方式、化学方法以及结构设计来实现。
物理方式主要包括电化学沉积、脉冲激光熔化和溅射沉积等。
这些方法通过改变材料的表面形貌和结构，实现液体在表面的球形滚动，从而达到超疏水的效果。
而化学方法主要通过在材料表面引入一定的化学成分，使其在液体接触时表现出超疏水性质。
此外，结构设计也是制备超疏水材料的有效途径，例如构建微纳米级的空洞结构、毛细管阵列结构等。
这些设计使得材料表面形成微结构，进而影响液体在其表面的接触角度，实现超疏水效果。
超疏水材料在各个领域的应用也越来越广泛。
在环境保护方面，超疏水材料可以应用于油水分离、污水净化等领域。
通过构建具有特殊结构的超疏水材料，可以使油水分离更加高效、节能，并且具备自清洁作用，减少了污染物的排放。
在生物医学领域，超疏水材料可以应用于人工器官、药物传输和细胞培养等方面。
超疏水材料的独特表面结构可以阻止细菌的附着和生物污染的发生，提高材料的生物相容性。
此外，超疏水材料还可以应用于液滴驱动、光学涂层等领域，为科技发展提供了新的可能。
然而，超疏水材料的应用仍面临一些挑战。
首先，超疏水材料的制备工艺和成本仍然较高，限制了其在大规模应用中的推广。
其次，超疏水材料在长期使用过程中可能出现耐久性差、易被污染等问题，需要进一步加以改善。
另外，超疏水材料的应用环境对其性能也有一定要求，例如高温、高湿度等情况下的稳定性问题。
因此，超疏水材料的研究仍需深入，不断优化制备工艺和改进性能，以满足不同领域的需求。
在未来的研究中，超疏水材料的制备技术和应用前景依然广阔。
溶胶凝胶法制备超疏水自清洁玻璃的研究
【深度与广度兼具的中文文章】一、引言溶胶凝胶法制备超疏水自清洁玻璃已经成为当今材料科学领域的研究热点之一。
作为一种新型的功能玻璃材料，其在建筑、汽车、光学器件等领域都具有广泛的应用前景。
本文将对溶胶凝胶法制备超疏水自清洁玻璃的研究进行深入探讨，并提供个人观点和理解。
二、溶胶凝胶法的基本原理在介绍溶胶凝胶法制备超疏水自清洁玻璃的研究之前，首先需要了解溶胶凝胶法的基本原理。
溶胶凝胶法是一种通过溶胶状态到凝胶状态的过渡过程来制备材料的方法。
在这个过程中，溶胶是指一个由固体微粒悬浮在液体中形成的胶体溶液，凝胶则是指溶胶形成三维连续网络结构并固化成胶体材料的过程。
通过溶胶凝胶法制备超疏水自清洁玻璃，其基本原理是利用溶胶凝胶法将一定的功能材料均匀分散到玻璃表面，形成微纳结构，从而实现超疏水性和自清洁性能。
三、超疏水自清洁玻璃的制备过程在制备超疏水自清洁玻璃时，首先需要选择合适的溶胶和凝胶材料，并将其均匀涂覆在玻璃表面。
随后，经过一系列的干燥、热处理和表面修饰等工艺步骤，最终得到具有微纳结构的超疏水自清洁玻璃。
不同溶胶和凝胶材料的选择，以及不同的制备工艺参数，将直接影响超疏水自清洁玻璃的性能。
制备过程中需要进行深入的研究和优化。
四、溶胶凝胶法制备超疏水自清洁玻璃的关键问题与挑战在溶胶凝胶法制备超疏水自清洁玻璃的过程中，还存在着一些关键问题与挑战。
如何在玻璃表面构筑具有微纳结构的超疏水面，如何提高玻璃表面的自洁性能，以及如何保持超疏水自清洁玻璃的稳定性等。
针对这些问题与挑战，需要开展深入的基础理论研究和实验工作，以寻找解决方案并提升制备工艺的稳定性和可控性。
五、个人观点与理解溶胶凝胶法制备超疏水自清洁玻璃是一项具有重要应用前景的研究领域。
通过对其深入探讨，我们可以更好地理解其基本原理和制备过程，并为解决相关关键问题提供参考。
未来，我期待在这一领域有更多的突破和创新，推动超疏水自清洁玻璃技术的发展和应用。
六、总结与展望在本文中，我们对溶胶凝胶法制备超疏水自清洁玻璃的研究进行了全面评估与深入探讨。
斥水玻璃原理
斥水玻璃原理斥水玻璃原理一、引言斥水玻璃是一种具有特殊表面性质的材料，它能够使水珠在其表面形成球形而不是扁平的液滴。
这种特殊性质被广泛应用于防水、自清洁等领域。
本文将详细介绍斥水玻璃的原理。
二、什么是斥水玻璃？斥水玻璃又称超疏水玻璃，它是一种具有特殊表面性质的材料。
其特点是能够使液体在其表面形成球形而不是扁平的液滴，从而具有防水和自清洁等功能。
三、斥水玻璃的制备方法目前，制备斥水玻璃主要有两种方法：化学法和物理法。
1. 化学法化学法主要是通过在玻璃表面上沉积一层纳米级别的氟碳复合膜来实现斥水效果。
该复合膜由氟化物和碳化物组成，其中氟化物提供了低表面能力，而碳化物则增强了膜的附着力。
通过控制复合膜的成分和厚度，可以实现不同程度的斥水效果。
2. 物理法物理法主要是通过在玻璃表面上形成微纳米级别的结构来实现斥水效果。
这些结构通常包括微柱、微孔、微凸起等，它们可以改变玻璃表面的形貌和化学性质，从而使液体在表面上形成球形。
物理法制备斥水玻璃的优点是简单易行，但其效果常常不如化学法。
四、斥水玻璃的原理斥水玻璃能够使液体在其表面形成球形而不是扁平的液滴，这是由于其特殊表面性质所致。
1. 高接触角接触角是指液滴与固体表面之间的夹角，它反映了固体表面对液体的亲疏程度。
当接触角大于90度时，称为疏水性；当接触角小于90度时，称为亲水性。
斥水玻璃具有非常高的接触角（通常大于150度），因此液滴在其表面上很难附着。
2. 低滞后角滞后角是指液滴在固体表面上移动时与静止时接触角的差值。
当滞后角小于10度时，称为低滞后角。
斥水玻璃具有非常低的滞后角，因此液滴在其表面上移动时几乎不会留下任何痕迹。
3. 微纳米级别的结构斥水玻璃表面通常具有微纳米级别的结构，这些结构可以改变玻璃表面的形貌和化学性质，从而使液体在表面上形成球形。
这些结构通常包括微柱、微孔、微凸起等。
五、斥水玻璃的应用由于其特殊性质，斥水玻璃被广泛应用于防水、自清洁等领域。
超疏水表面的制备与性能研究
超疏水表面的制备与性能研究在当今科技不断发展的时代，超疏水表面因其独特的性能引起了广泛的关注和研究。
超疏水表面通常是指与水的接触角大于 150°，滚动角小于10°的表面。
这种表面具有自清洁、防腐蚀、抗结冰等优异性能，在许多领域都有着广阔的应用前景，如航空航天、建筑、生物医学等。
超疏水表面的制备方法多种多样，常见的有以下几种：化学刻蚀法是一种较为传统的制备方法。
通过使用强酸、强碱等化学试剂对材料表面进行刻蚀处理，从而形成微观粗糙结构。
例如，使用氢氟酸刻蚀硅表面，可以得到具有一定粗糙度的结构。
但这种方法往往存在环境污染和对材料本身性能可能造成损害的问题。
模板法是利用具有特定结构的模板来制备超疏水表面。
例如，以多孔氧化铝模板为基础，通过电沉积或化学沉积等方法在模板的孔隙中填充材料，然后去除模板，就可以得到具有规则微观结构的超疏水表面。
这种方法能够精确控制表面结构，但模板的制备和去除过程较为复杂。
溶胶凝胶法是一种制备超疏水涂层的常用方法。
将前驱体在溶液中进行水解和缩合反应，形成溶胶，然后通过涂覆、干燥等工艺在基底表面形成凝胶涂层。
通过调整反应条件和添加适当的改性剂，可以控制涂层的粗糙度和化学组成，从而实现超疏水性能。
另外，还有一些新兴的制备方法，如激光刻蚀法、等离子体处理法等。
激光刻蚀法利用激光的高能量对材料表面进行加工，能够快速、精确地制备出具有特定形貌的超疏水表面。
等离子体处理法则通过等离子体中的活性粒子与材料表面发生反应，改变表面的化学组成和粗糙度。
在超疏水表面的性能研究方面，其自清洁性能是一个重要的研究方向。
当水滴在超疏水表面上时，由于表面的低粘附性，水滴很容易滚落，并带走表面的污染物，从而实现自清洁效果。
这种自清洁性能在太阳能电池板、建筑外墙等领域具有很大的应用潜力，可以减少人工清洁的成本和工作量。
防腐蚀性能也是超疏水表面的一个显著特点。
由于水难以在超疏水表面停留和渗透，能够有效地阻止腐蚀介质与基底材料的接触，从而提高材料的耐腐蚀性能。
超疏水材料的制备与应用探索
超疏水材料的制备与应用探索在当今科技迅速发展的时代，材料科学领域不断涌现出各种新奇且具有重要应用价值的材料，超疏水材料便是其中之一。
超疏水材料因其独特的表面特性，在众多领域展现出了巨大的应用潜力。
超疏水材料的表面通常具有特殊的微观结构和低表面能物质。
这种特殊的结构使得水滴在其表面难以附着和铺展，而是形成近乎球形的液滴，并能够轻易地滚落。
要制备出超疏水材料，通常需要从这两个关键因素入手。
一种常见的制备方法是模板法。
通过使用具有特定微观结构的模板，如纳米级的多孔结构或柱状结构，将材料填充到模板中，然后去除模板，从而获得具有类似微观结构的超疏水表面。
这种方法可以精确控制表面的微观形貌，但过程相对复杂，对模板的制作要求较高。
另一种方法是化学气相沉积法。
在一定的温度和压力条件下，让反应气体发生化学反应，并在基底表面沉积出具有超疏水性能的薄膜。
这种方法可以实现大面积的制备，但对反应条件的控制要求严格。
还有一种简便的方法是溶胶凝胶法。
将前驱体溶解在溶剂中，经过水解和缩聚反应形成溶胶，再进一步转化为凝胶，经过干燥和热处理等步骤，获得超疏水材料。
这种方法成本相对较低，操作也较为简单。
在超疏水材料的制备过程中，选择合适的低表面能物质也至关重要。
常见的低表面能物质包括含氟化合物和含硅化合物。
这些物质能够有效地降低材料的表面能，增强其疏水性能。
超疏水材料在众多领域都有着广泛的应用。
在自清洁领域，超疏水表面能够使灰尘和污渍难以附着，雨水或水流一冲即可实现自清洁。
这一特性在建筑外墙、太阳能电池板等方面具有重要意义。
建筑外墙上使用超疏水涂层，可以减少灰尘和污染物的积聚，保持建筑物的外观整洁；太阳能电池板表面采用超疏水涂层，则能够提高其发电效率，减少维护成本。
在防腐蚀领域，超疏水涂层能够有效阻止水分和腐蚀性介质与金属表面接触，从而延缓金属的腐蚀过程。
例如，在船舶、桥梁和石油管道等金属结构上应用超疏水涂层，可以大大延长其使用寿命。
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当玻璃 表 面 与 水 的静 态 接 触角 大 于 １ ５ ０ 。时 ，
表于 《 ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ 》期 刊上 ，并 已申请 国际专利以求 “ 转变任何材料表面为疏液体表面”。但 对于玻 璃表面直接进行微纳米加工 ， 目前还停 留在实验
１ ５
全国性建材科技期刊—— 《 玻璃 ５ ５ ２ ０ １ ７ 年
无 机 自组 装法 等 ，并 阐述 了超疏 水 玻 璃 的最 新进 展 。
关键 词 玻璃 超 疏 水表 面
中图 分类 号 ：Ｔ Ｑ１ ７ １ 文献标 识码 ：Ａ 文章 编 号 ：１ ０ ０ ３ —１ ９ ８ ７（ ２ ０ １ ７） ０ ４—０ ０ １ ５ —０ ３
Ｐｒ ｅ ｐａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｄｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎｔ Ｓ ｔ ａ ｔ ｕｓ ｏ ｆ Ｓ ｕｐｅ ｒ Ｈｙｄ ｒ ｏ ｐｈｏ ｂ ｉ ｃ Ｇｌ ａ ｓ ｓ
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领域 。随着社会 的发展 ，越来越 多的高楼 大厦 开 始大面积 的使用玻璃材料 ，玻璃在 给人们带来 明
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就 会 表 现 出 特 殊 的表 面 性 能 ，如 自清 洁 、超 疏
０ 引 言
玻 璃 作 为 人 类 生 活 中 常见 的一 种 材 料 ，主要
亮 舒 适 的 生 活 环 境 的 同 时 ，存 在 着 难 清 洁 的 问 题 。 同样 ， 当玻 璃 用 于 汽 车 挡 风 时 ，在 雨 水 多 发 的季 节 ，汽 车玻 璃 上 的水 珠 是 影 响视 线 的最 大 恶 疾 。针 对 目前 玻 璃 在 使 用 过 程 中存 在 的不 足 及 市 场 需 求 ，研 究 人 员 开 发 出 一 种 新 型 的 自清 洁 玻 璃 。它 是 将 普 通 玻 璃 在 经 过 特 殊 的物 理 或 化 学 方
疏 水表 面 。
２ ０ １ ４ 年１ ２ 月 ，据美 国 《 世 界 日报 》报道 ，加
州 大 学 机 械 与航 天 工 程 研 究 所 发 明 “ 超 疏 液 ” 结
法处理 ，使其表面产生独特的物理化学特性 ，从
而 使 玻 璃 不 再 通 过 传 统 的 擦 洗 方 法 达 到 清 洁 效 果 ，而 是 在 雨 水 的 冲 刷 下 自然 达 到 清 洁 一 新 的状
构 ，任何材料都可 以通过类似超级不沾液的微 纳
米 “ 超 疏 水 ”结 构 使 表 面 变 成 “ 超 疏 液 ” ，使 所 有 液 体 都 不 会 浸 润 到 该 物 质 中 。 日前 ，该 研 究 发
态 。按 其亲水性可分为两类 ：①超亲水性 自清洁 玻璃 ，②超疏水性 自清洁玻璃 。
研 究与 综 论
超 疏 水 玻 璃 的 制 备 及 发 展 现 状
佩
（ 浮 法 玻 璃新 技 术 国家 重点 实验 室 中 国洛 阳浮 法 玻璃 集 团有 限 责任 公 司 洛 阳市
摘 要
４ ７ １ ０ ０ ０）
简单 介 绍 了超 疏 水 表 面膜 的 主 要 制备 方 法 ，包 括 模板 法 、气 相 沉 积 法 、等 离 子 体 法 、以及 溶胶 一 凝胶 法 和有 机
第４ 期
总第３ ０ ７ 期
室 阶段 。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
从 而形 成 一 种 荷 叶状 的微 米 纳 米 双 重 结 构 膜 层 ，