CN104313576A - 一种在铁片上制备超疏水表面的新方法 - Google Patents

一种在铁片上制备超疏水表面的新方法 Download PDF

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袁志庆
王梦蕾
黄娟
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    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C26/00—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00

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Abstract

本发明公开了一种在铁片上制备超疏水表面的新方法，其特征是：首先将一根蜡烛点燃，待蜡烛燃烧2分钟后，将铁片平放在蜡烛火焰顶点下方0.5-2cm处使燃烧的蜡烛灰沉积在铁片上，蜡烛灰在铁片上沉积2-10分钟后，便在铁片上获得超疏水表面，所得超疏水表面的接触角范围在150-160°之间，滚动角小于5°。本发明提供的方法无需任何昂贵设备与材料、操作简单、可控性好、成本低、对环境无污染、易于产业化。

Description

一种在铁片上制备超疏水表面的新方法
技术领域
本发明属于超疏水表面制备技术领域，尤其涉及一种在铁片上快速制备大面积超疏水表面的新方法。
背景技术
表面润湿性是固体材料的一个重要性质，近年来，受荷叶效应的启发，与水接触角大于150°的超疏水表面材料引起了广泛的关注。由于水滴在超疏水表面的接触面积很小，且难以在超疏水表面稳定地停留，只要倾斜一个很小的角度或在轻微外力（如微风、震动）的作用下，水滴便会从超疏水材料表面快速滚落。所以，超疏水表面不仅可以长期保持干燥，而且，以水为介质的一些反应如腐蚀、水解、氧化等均能得到有效的抑制。因此，超疏水表面在超级防水、防潮、抗腐蚀、抗冰冻等领域具有非常广阔的应用前景。
铁片由于具有好的导热导电性和延展性，在日常生活和工农业中应用非常广泛，但是，普通的铁片在潮湿的空气中容易锈蚀，从而影响铁制品的使用质量和使用周期。很显然，如果赋予铁片表面超疏水性，铁片表面的抗腐蚀性和抗锈蚀性能将大大提高。目前，文献报到的在铁片上制备超疏水表面的方法主要有电沉积法、腐蚀法、溶胶-凝胶法等，但这些方法要么制备工艺复杂、要么使用昂贵的材料或专用的设备，难以真正在实际中大规模应用。因此，发明一种简单而易于产业化和大规模应用的方法在铁片上制备超疏水表面是非常有必要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种简单而又易于产业化和大规模应用的新方法在铁片上制备超疏水表面。
本发明提供的在铁片上制备超疏水表面的新方法包括如下步骤：首先将一根蜡烛点燃，待蜡烛燃烧2分钟后，将铁片平放在蜡烛火焰顶点下方0.5-2cm处使燃烧的蜡烛灰沉积在铁片上，蜡烛灰在铁片上沉积2-10分钟后，便在铁片上获得超疏水表面。
本发明提供的新方法在铁片上制备的超疏水表面接触角范围在150-160°之间，滚动角小于5°。
与现有技术相比，本发明的在铁片上制备超疏水表面的新方法无需任何昂贵设备与材料，操作工艺简单、重现性好，对环境无污染，能大面积生产。
附图说明
图1. 本发明实施例1在铁片上获得的超疏水表面接触角测试图。
图2. 本发明实施例2在铁片上获得的超疏水表面接触角测试图。
图3. 本发明实施例3在铁片上获得的超疏水表面接触角测试图。
图4. 本发明实施例4在铁片上获得的超疏水表面接触角测试图。
图5. 本发明实施例5在铁片上获得的超疏水表面接触角测试图。
具体实施方式
下面结合本发明的具体实施例和附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
首先将一根蜡烛点燃，待蜡烛燃烧2分钟后，将铁片平放在蜡烛火焰顶点下方0.5cm处使燃烧的蜡烛灰沉积在铁片上，蜡烛灰在铁片上沉积2分钟后，便在铁片上获得超疏水表面，接触角测试结果表明，所得表面接触角为150°（如图1），滚动角为4°。
实施例2
首先将一根蜡烛点燃，待蜡烛燃烧2分钟后，将铁片平放在蜡烛火焰顶点下方1cm处使燃烧的蜡烛灰沉积在铁片上，蜡烛灰在铁片上沉积5分钟后，便在铁片上获得超疏水表面，接触角测试结果表明，所得表面接触角为156°（如图2），滚动角为2°。
实施例3
首先将一根蜡烛点燃，待蜡烛燃烧2分钟后，将铁片平放在蜡烛火焰顶点下方1.5cm处使燃烧的蜡烛灰沉积在铁片上，蜡烛灰在铁片上沉积8分钟后，便在铁片上获得超疏水表面，接触角测试结果表明，所得表面接触角为158°（如图3），滚动角为2°。
实施例4
首先将一根蜡烛点燃，待蜡烛燃烧2分钟后，将铁片平放在蜡烛火焰顶点下方2cm处使燃烧的蜡烛灰沉积在铁片上，蜡烛灰在铁片上沉积10分钟后，便在铁片上获得超疏水表面，接触角测试结果表明，所得表面接触角为160°（如图4），滚动角为1°。
实施例5
首先将一根蜡烛点燃，待蜡烛燃烧2分钟后，将铁片平放在蜡烛火焰顶点下方2cm处使燃烧的蜡烛灰沉积在铁片上，蜡烛灰在铁片上沉积3分钟后，便在铁片上获得超疏水表面，接触角测试结果表明，所得表面接触角为157°（如图5），滚动角为3°。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (1)

1.一种在铁片上制备超疏水表面的新方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：首先将一根蜡烛点燃，待蜡烛燃烧2分钟后，将铁片平放在蜡烛火焰顶点下方0.5-2cm处使燃烧的蜡烛灰沉积在铁片上，蜡烛灰在铁片上沉积2-10分钟后，便在铁片上获得超疏水表面，所得超疏水表面的接触角范围在150-160°之间，滚动角小于5°。
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