透明超疏水薄膜的制備及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2017-08-07 00:02
本文關(guān)鍵詞:透明超疏水薄膜的制備及性能研究
【摘要】:化石燃料(如煤和石油)屬于有限資源。在它們?nèi)遮厹p少的情況下,太陽能光伏板發(fā)電是太陽能的一個(gè)重要利用方式。然而,荒漠干旱地區(qū)長(zhǎng)年風(fēng)沙較大且降雨相對(duì)較少,這導(dǎo)致了太陽能光伏板表面沉積灰塵較厚,嚴(yán)重降低了太陽能光伏板的發(fā)電效率。本文針對(duì)這一問題,對(duì)具有減少灰塵和增透性能透明超疏水材料進(jìn)行研究,并研究了可用于大理石表面防水材料的制備。本文工作總結(jié)如下:(1)對(duì)商業(yè)購(gòu)買的超疏水材料薄膜用SEM、XPS進(jìn)行表征;(2)模擬自然環(huán)境進(jìn)行風(fēng)輔助防塵、耐水沖、耐水泡的性能測(cè)試。實(shí)驗(yàn)表明:制得的超疏水薄膜具有一定的防塵作用,并增加了光的透過率,且有較好的耐水沖擊性、較好的機(jī)械強(qiáng)度;(3)對(duì)超疏水薄膜風(fēng)輔助防塵的機(jī)理進(jìn)行了初步分析。經(jīng)過超疏水處理的玻璃,由于表面的物理、化學(xué)改性,表面自由能較低,灰塵與斜面之間的粘附力力較小,從而減少了灰塵粒子與表面的相互作用,導(dǎo)致易受到自身重力和風(fēng)的作用力的影響而從斜面滑落。而沒有經(jīng)過處理的玻璃,表面自由能較高,灰塵易粘附在玻璃表面,即使在風(fēng)的作用下也不易從表面滑落;(4)采用溶膠-凝膠法制備二氧化硅前驅(qū)體溶膠,加入低表面能修飾劑,通過改變反應(yīng)過程中乙醇、正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷等的用量比例,探索出了用于大理石表面防水的透明超疏水材料的最優(yōu)工藝。
【關(guān)鍵詞】:超疏水性 防塵 光伏板 大理
【學(xué)位授予單位】:云南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TB383.2
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-7
- 第1章 緒論7-19
- 1.1 研究背景7-8
- 1.2 超疏水的理論發(fā)展8-11
- 1.2.1 楊氏方程8
- 1.2.2 Wenzel模型8-10
- 1.2.3 Cassie-Baxter模型10
- 1.2.4 Cassie模型與Wenzel模型的互相轉(zhuǎn)換10-11
- 1.2.5 超疏水薄膜的防塵特性11
- 1.3 表面潤(rùn)濕性的測(cè)量方式11-12
- 1.3.1 靜態(tài)水接觸角11
- 1.3.2 動(dòng)態(tài)滾動(dòng)角11-12
- 1.4 自然界中的特殊浸潤(rùn)性現(xiàn)象12-15
- 1.5 人工制備透明超疏水薄膜15-17
- 1.5.1 模板法16
- 1.5.2 溶膠-凝膠法16-17
- 1.5.3 噴涂法17
- 1.6 透明超疏水薄膜的研究現(xiàn)狀及選題意義17-18
- 1.7 本論文的研究工作及內(nèi)容安排18-19
- 第2章 玻璃基底上透明超疏水薄膜的性能研究19-33
- 2.1 薄膜的制備19
- 2.2 薄膜的形貌結(jié)構(gòu)19
- 2.3 薄膜的化學(xué)成分19-21
- 2.4 薄膜的性能研究21-31
- 2.4.1 風(fēng)輔助防塵實(shí)驗(yàn)研究21-25
- 2.4.2 不同濕度下的防塵實(shí)驗(yàn)研究25-27
- 2.4.3 耐水沖擊能力測(cè)試27-28
- 2.4.4 風(fēng)輔助DZSH薄膜的防塵機(jī)理研究28-31
- 2.5 本章小結(jié)31-33
- 第3章 大理石基底上透明超疏水薄膜的制備與性能研究33-43
- 3.1 薄膜的制備33-36
- 3.1.1 制備原理33-34
- 3.1.2 最優(yōu)工藝探索34-36
- 3.2 薄膜的化學(xué)成分36-38
- 3.3 薄膜的性能研究38-41
- 3.3.1 耐水泡研究38-39
- 3.3.2 耐不同pH溶液的浸潤(rùn)性研究39-40
- 3.3.3 耐水沖擊能力研究40-41
- 3.4 本章小結(jié)41-43
- 第4章 總結(jié)與展望43-45
- 參考文獻(xiàn)45-49
- 致謝49
本文編號(hào):631963
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