【摘要】：超疏水表面在自清潔、防水防污、防腐蝕及油水分離等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。隨著柔性電子技術(shù)的快速發(fā)展,在柔性基底上制備疏水涂層逐步受到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注�，F(xiàn)有超疏水涂層制備方法大多存在工藝復(fù)雜、對(duì)環(huán)境要求高、成本高和難以應(yīng)用于柔性基底等缺點(diǎn),開(kāi)展可應(yīng)用于柔性基底的超疏水涂層制備工藝研究具有重要意義。本文針對(duì)柔性基底對(duì)超疏水涂層制備工藝的需求,選用綠色環(huán)保的材料——聚二甲基硅氧烷(PDMS),開(kāi)發(fā)出了可以在柔性基底上大批量制作疏水涂層的低成本工藝,并利用開(kāi)發(fā)的工藝研制出具有自清潔能力的柔性壓電風(fēng)能采集器。主要工作如下:(1)對(duì)現(xiàn)有超疏水涂層制備方法的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析總結(jié),為選擇在柔性基底上制備疏水涂層的方法提供了參考;(2)以玫瑰花瓣為模板,首先將PDMS溶液澆筑在玫瑰花表面形成與花瓣表面相反的PDMS軟模板,然后通過(guò)二次復(fù)制在柔性基底的PDMS涂層上構(gòu)建出類似花瓣表面的微納結(jié)構(gòu)。經(jīng)測(cè)試,柔性基底上的PDMS涂層具有和玫瑰花瓣類似的微納結(jié)構(gòu)和疏水特性;(3)利用PDMS燃燒物作為原料,通過(guò)在室溫下施加壓力的方法在柔性基底表面制備出了機(jī)械穩(wěn)定性良好的超疏水涂層,研究了燃燒物顆粒大小、涂膜厚度及壓力對(duì)涂層疏水性能的影響,制作的涂層靜態(tài)接觸角為154°,滾動(dòng)角小于5°;(4)利用開(kāi)發(fā)的工藝在柔性壓電風(fēng)能采集器表面制備了超疏水涂層,實(shí)驗(yàn)表明,超疏水涂層使采集器具有自清潔能力,提高了環(huán)境適應(yīng)性。同時(shí),有超疏水涂層的采集器能正常工作,但電學(xué)輸出略有降低。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN05
【圖文】：

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文 1 緒論中心向外延展方向上極易發(fā)生滾動(dòng)，具有較低的滾動(dòng)角如圖 1.1(c)所示；相反，水滴在逆著鱗片方向上不能滾動(dòng)，幾乎粘黏在蝴蝶表面，即使蝴蝶翅膀直立起來(lái)也不會(huì)發(fā)生滾動(dòng)。需要說(shuō)明的是，荷葉和芋頭葉疏水特性是各向同性，而水黽及蝴蝶翅膀的疏水特性具有各向異性。

(c) PDMS 表面的納米結(jié)構(gòu)(c) Nanostructures of the PDMS surface(d) 表面接觸角(d)The water contact angle of the film圖 1.13 PDMS 表面結(jié)構(gòu)和接觸角Fig. 1.13 Surface structure of the PDMS and the water contact angle⑥ 熱壓法Xu 等[32]利用孔徑不同的不銹鋼或者尼龍網(wǎng)為模板，把多層低密度聚乙烯(LDPE)聚合物薄片熱壓到模板表面，待聚合物體冷卻固化后，去掉模板，就在LDPE 表面得到了 3D 的微柱陣列結(jié)構(gòu)。通過(guò)控制熱壓溫度、壓力大小及網(wǎng)狀模板孔徑大小可以制備出不同疏水效果的聚合物表面。圖 1.14 為在模板孔徑大小為371 目，熱壓溫度為 125°，經(jīng)過(guò) 69Kpa 壓力加壓 15 分鐘之后得到的表面，該表面接觸角為 160°，滾動(dòng)角為 5°。對(duì)模板進(jìn)行摩擦測(cè)試表明，制備的超疏水表面經(jīng)過(guò) 5000 多次摩擦之后仍然保留著超疏水特性，機(jī)械穩(wěn)定性好。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 曾小亮;孫蓉;于淑會(huì);許建斌;汪正平;;電子封裝基板材料研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)[J];集成技術(shù);2014年06期

2 張海峰;張瑞敏;劉曉為;梁迎春;張曉舒;朱敏瑜;;采用熱壓-噴涂法制備PMMA超疏表面涂層[J];天津大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與工程技術(shù)版);2015年12期

3 王明超;楊青林;王春;王景明;江雷;;玫瑰花花瓣微觀結(jié)構(gòu)與水滴黏附性質(zhì)的關(guān)系[J];高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào);2011年07期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 郗金明;超疏水、超雙疏材料的制備與研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（國(guó)家納米科學(xué)中心）;2008年

本文編號(hào)：2727179