RU2001120385A - Ultrafobic surface - Google Patents

Ultrafobic surface

Info

Publication number
RU2001120385A
RU2001120385A RU2001120385/12A RU2001120385A RU2001120385A RU 2001120385 A RU2001120385 A RU 2001120385A RU 2001120385/12 A RU2001120385/12 A RU 2001120385/12A RU 2001120385 A RU2001120385 A RU 2001120385A RU 2001120385 A RU2001120385 A RU 2001120385A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phobic
ultra
hydrophobic
primarily
styrene
Prior art date
Application number
RU2001120385/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2232648C2 (en
Inventor
Карстен РАЙС
Даниел-Гордон ДАФФ
Георг ВИССМАЙЕР
Маттиас ФЕТЦ
Йохан КИЙЛСТРА
Дитер РЮЛЕ
Буркхард КЕЛЕР
Original Assignee
Суникс Сурфас Нанотехнологис Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE1998160136 external-priority patent/DE19860136C2/en
Application filed by Суникс Сурфас Нанотехнологис Гмбх filed Critical Суникс Сурфас Нанотехнологис Гмбх
Publication of RU2001120385A publication Critical patent/RU2001120385A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2232648C2 publication Critical patent/RU2232648C2/en

Links

Claims (26)

1. Структурированная (профилированная) поверхность с ультрафобными свойствами, отличающаяся тем, что она имеет топографию, при которой взаимосвязь между пространственными частотами f отдельных фурьекомпонентов и их амплитудами a(f) определяется функцией S1. A structured (profiled) surface with ultra-phobic properties, characterized in that it has a topography in which the relationship between the spatial frequencies f of the individual Fourier components and their amplitudes a (f) is determined by the function S
Figure 00000001
Figure 00000001
 интеграл которой, рассчитанный между нижним пределом интегрирования log(f1/мкм-1) = -3 и верхним пределом интегрирования log(f2/мкм-1) =3, составляет, по меньшей мере, 0,5, и указанная поверхность выполнена из гидрофобного или прежде всего из олеофобного материала либо имеет покрытие из такого гидрофобного или прежде всего олеофобного материала.the integral of which, calculated between the lower limit of integration log (f 1 / μm -1 ) = -3 and the upper limit of integration log (f 2 / μm -1 ) = 3, is at least 0.5, and the specified surface is made of a hydrophobic or, first of all, oleophobic material, or has a coating of such a hydrophobic or, first of all, oleophobic material. 2. Ультрафобная поверхность по п.1, отличающаяся тем, что интеграл функции S превышает 0,6.2. The ultra-phobic surface according to claim 1, characterized in that the integral of the function S exceeds 0.6. 3. Ультрафобная поверхность по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она имеет краевой угол смачивания, по меньшей мере, 150° и угол скатывания менее 10°.3. The ultra-phobic surface according to claim 1 or 2, characterized in that it has a contact angle of at least 150 ° and a rolling angle of less than 10 °. 4. Ультрафобная поверхность по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что она имеет краевой угол смачивания, по меньшей мере, 155°.4. Ultra-phobic surface according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it has a contact angle of at least 155 °. 5. Ультрафобная поверхность по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что она выполнена из металла или пластмассы.5. Ultra-phobic surface according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is made of metal or plastic. 6. Ультрафобная поверхность по п.5, отличающаяся тем, что металл выбран из группы, включающей бериллий, магний, скандий, титан, ванадий, хром, марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк, алюминий, галлий, иттрий, цирконий, ниобий, молибден, технеций, рутений, рений, палладий, серебро, кадмий, индий, олово, лантан, церий, празеодий, неодим, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций, гафний, тантал, вольфрам, рений, осмий, иридий, платину, золото, таллий, свинец, висмут, прежде всего титан, алюминий, магний и никель либо соответствующий сплав названных металлов.6. Ultrafobic surface according to claim 5, characterized in that the metal is selected from the group comprising beryllium, magnesium, scandium, titanium, vanadium, chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, aluminum, gallium, yttrium, zirconium , niobium, molybdenum, technetium, ruthenium, rhenium, palladium, silver, cadmium, indium, tin, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, hafnium , tantalum, tungsten, rhenium, osmium, iridium, platinum, gold, thallium, lead, bismuth, primarily titanium, aluminum, magnesium and ni cell or corresponding alloy of the named metals. 7. Ультрафобная поверхность по п.5, отличающаяся тем, что в качестве металла выбран сплав алюминия и магния, прежде всего AlMg3.7. The ultra-phobic surface according to claim 5, characterized in that an alloy of aluminum and magnesium, primarily AlMg 3, is selected as the metal. 8. Ультрафобная поверхность по п.5, отличающаяся тем, что в качестве пластмассы выбран дуропласт или термопласт.8. The ultra-phobic surface according to claim 5, characterized in that duroplast or thermoplast is selected as the plastic. 9. Ультрафобная поверхность по п.8, отличающаяся тем, что дуропласт выбран из группы, включающей диаллилфталатную смолу, эпоксидную смолу, мочевиноформальдегидную смолу, меламиноформальдегидную смолу, меламинофенолоформальдегидную смолу, фенолоформальдегидную смолу, полиимид, силиконовый каучук и ненасыщенную полиэфирную смолу, а термопласт выбран из группы, включающей термопластичный полиолефин, например полипропилен или полиэтилен, поликарбонат, полиэфиркарбонат, сложные полиэфиры, например ПБТ или ПЭТФ, полистирол, сополимер стирола, сополимер стирола и акрилонитрила, каучуксодержащий привитой сополимер стирола, например сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола (АБС-пластик), полиамид, полиуретан, полифениленсульфид, поливинилхлорид или любые возможные смеси названных полимеров.9. An ultra-phobic surface according to claim 8, characterized in that the duroplast is selected from the group consisting of diallyl phthalate resin, epoxy resin, urea-formaldehyde resin, melamine-phenyl formaldehyde resin, melamine-phenol-formaldehyde resin, polymeric silicone, and polymeric resin a group comprising a thermoplastic polyolefin, for example polypropylene or polyethylene, polycarbonate, polyester carbonate, polyesters, for example PBT or PET, polystyrene, styrene copolymer la, a copolymer of styrene and acrylonitrile, styrene graft copolymer kauchuksoderzhaschy, for example acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), polyamide, polyurethane, polyphenylene sulphide, polyvinyl chloride or any possible mixtures of said polymers. 10. Ультрафобная поверхность по любому из пп.1-9, отличающаяся тем, что на эту поверхность нанесен слой из гидрофобного вспомогательного фобирующего агента, прежде всего анионного, катионного, амфотерного или неионного поверхностно-активного соединения.10. An ultraphobic surface according to any one of claims 1 to 9, characterized in that a layer of a hydrophobic auxiliary phobic agent, primarily an anionic, cationic, amphoteric or nonionic surfactant, is applied to this surface. 11. Конструкционный материал или строительный материал, имеющий ультрафобную поверхность по любому из пп.1-10.11. A structural material or building material having an ultra-phobic surface according to any one of claims 1 to 10. 12. Применение ультрафобной поверхности по любому из пп.1-10 для снижающей силу трения облицовки кузовов транспортных средств, фюзеляжей самолетов и корпусов судов.12. The use of ultra-phobic surfaces according to any one of claims 1 to 10 for reducing the friction force of the lining of vehicle bodies, aircraft fuselages and ship hulls. 13. Применение ультрафобной поверхности по любому из пп.1-10 в качестве способных к самоочищению покрытия или облицовки зданий, крыш, окон, строительных материалов из керамики, используемых, например, для сантехнического оборудования и бытовых приборов.13. The use of an ultra-phobic surface according to any one of claims 1 to 10 as self-cleaning coatings or cladding of buildings, roofs, windows, ceramic building materials used, for example, for plumbing equipment and household appliances. 14. Применение ультрафобной поверхности по любому из пп.1-10 в качестве антикоррозионного покрытия изделий из металла.14. The use of an ultra-phobic surface according to any one of claims 1 to 10 as an anti-corrosion coating for metal products. 15. Применение ультрафобной поверхности по любому из пп.1-10 в качестве прозрачной панели или в качестве прозрачного слоя, наносимого на прозрачные стекла, прежде всего кварцевые или полимерные стекла, в частности для солнечных батарей, транспортных средств или теплиц.15. The use of an ultra-phobic surface according to any one of claims 1 to 10 as a transparent panel or as a transparent layer applied to transparent glasses, especially quartz or polymer glasses, in particular for solar panels, vehicles or greenhouses. 16. Способ получения поверхности с ультрафобными свойствами по любому из пп.1-10 на основе сплава AlMg3, отличающийся тем, что эту поверхность очищают, обрабатывают травлением, подвергают анодному окислению, пассивируют в кипящей воде, при необходимости наносят на нее, прежде всего напылением, слой из благородного металла в качестве промотора адгезии, прежде всего из золота, толщиной от 10 до 100 нм и в завершение покрывают гидрофобным материалом, прежде всего анионным, катионным, амфотерным или неионным поверхностно-активным соединением в качестве вспомогательного фобирующего агента.16. A method of obtaining a surface with ultra-phobic properties according to any one of claims 1 to 10 based on an AlMg 3 alloy, characterized in that this surface is cleaned, etched, subjected to anodic oxidation, passivated in boiling water, if necessary, applied to it, first of all by sputtering, a layer of a noble metal as an adhesion promoter, primarily of gold, with a thickness of 10 to 100 nm and finally coated with a hydrophobic material, primarily an anionic, cationic, amphoteric or nonionic surface-active compound as TWA auxiliary phobic agent. 17. Способ получения поверхности с ультрафобными свойствами, отличающийся тем, что изготавливают форму, представляющую собой обратный отпечаток ультрафобной поверхности с требуемой топографией, используя в этих целях смесь из пластмассы и гидрофобной или прежде всего олеофобной добавки, которая при отверждении осаждается в виде тонкой пленки между поверхностью формы и формованным изделием из пластмассы.17. A method of producing a surface with ultra-phobic properties, characterized in that a mold is made that is an inverse imprint of the ultra-phobic surface with the desired topography, using for this purpose a mixture of plastic and a hydrophobic or, first of all, oleophobic additive, which during curing is deposited in the form of a thin film between mold surface and molded plastic product. 18. Способ получения поверхности с ультрафобными свойствами, отличающийся тем, что ультрафобную поверхность с требуемой структурой формируют с использованием пластмассы, прежде всего дуропласта или термопласта, и на поверхность полученного таким путем с обратного отпечатка формованного изделия при необходимости наносят слой промотора адгезии и затем покрывают гидрофобным или прежде всего олеофобным материалом.18. A method of obtaining a surface with ultrafobic properties, characterized in that the ultrafobic surface with the desired structure is formed using plastic, especially duroplast or thermoplastic, and if necessary, an adhesion promoter layer is applied to the surface of the molded product obtained in this way from the inverse print and then coated with a hydrophobic or primarily oleophobic material. 19. Способ по п.18, отличающийся тем, что в качестве полимера используют гидрофобный полимер, предпочтительно сополимер полиметилметакрилата и перфтороктадецилметакрилата, и при этом не предусматривают обязательного нанесения дополнительного покрытия из гидрофобного или олеофобного материала.19. The method according to p. 18, characterized in that the polymer used is a hydrophobic polymer, preferably a copolymer of polymethylmethacrylate and perfluorooctadecylmethacrylate, and it does not require the additional coating of a hydrophobic or oleophobic material. 20. Способ по п.17 или 18, отличающийся тем, что в качестве формы с обратным отпечатком, соответственно полученной с этого обратного отпечатка поверхности с требуемой структурой используют поверхность, подвергнутую травлению, анодированную и обработанную горячей водой с температурой в интервале от 50 до 100°С и содержащую в основном алюминий или алюминиевый сплав.20. The method according to p. 17 or 18, characterized in that the surface subjected to etching, anodized and treated with hot water with a temperature in the range from 50 to 100 is used as a shape with a reverse print, respectively obtained from this reverse print of a surface with the desired structure ° C and containing mainly aluminum or aluminum alloy. 21. Способ по п.17 или 18, отличающийся тем, что в качестве формы с обратным отпечатком, соответственно полученной с этого обратного отпечатка поверхности с требуемой структурой используют микроструктурированную, анодированную, кальцинированную и содержащую в основном алюминий или алюминиевый сплав поверхность.21. The method according to p. 17 or 18, characterized in that a microstructured, anodized, calcined and containing mainly aluminum or aluminum alloy surface is used as a shape with a backprint, respectively obtained from this inverse of the surface with the desired structure. 22. Способ по любому из пп.17-21, отличающийся тем, что в качестве пластмассы для формирования поверхности применяют дуропласт или термопласт.22. The method according to any one of paragraphs.17-21, characterized in that as a plastic for the formation of the surface used duroplast or thermoplastic. 23. Способ по п.22, отличающийся тем, что в качестве дуропласта применяют таковой, выбранный из группы, включающей диаллилфталатную смолу, эпоксидную смолу, мочевиноформальдегидную смолу, меламиноформальдегидную смолу, меламинофенолоформальдегидную смолу, фенолоформальдегидную смолу, полимид, силиконовый каучук и ненасыщенную полиэфирную смолу.23. The method according to p. 22, characterized in that as a duroplast, one is used selected from the group consisting of diallyl phthalate resin, epoxy resin, urea-formaldehyde resin, melamine-formaldehyde resin, phenol-formaldehyde resin, resin. 24. Способ по п.22, отличающийся тем, что в качестве термопласта применяют таковой, выбранный из группы, включающей термопластичный полиолефин, например полипропилен или полиэтилен, поликарбонат, полиэфиркарбонат, сложные полиэфиры, например ПБТ или ПЭТФ, полистирол, сополимер стирола, сополимер стирола и акрилонитрила, каучуксодержащий привитой сополимер стирола, например сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола (АБС-пластик), полиамид, полиуретан, полифениленсульфид, поливинилхлорид или любые возможные смеси названных полимеров.24. The method according to item 22, wherein the thermoplastic used is one selected from the group consisting of a thermoplastic polyolefin, for example polypropylene or polyethylene, polycarbonate, polyester carbonate, polyesters, for example PBT or PET, polystyrene, styrene copolymer, styrene copolymer and acrylonitrile, a rubber-containing grafted copolymer of styrene, for example a copolymer of acrylonitrile, butadiene and styrene (ABS plastic), polyamide, polyurethane, polyphenylene sulfide, polyvinyl chloride or any possible mixture of these polymers. 25. Способ по любому из пп.17-24, отличающийся тем, что на полученную с обратного отпечатка поверхность формованного изделия наносят покрытие с использованием вспомогательного гидрофобного фобирующего агента, прежде всего анионного, катионного, амфотерного или неионного поверхностно-активного соединения, или используют такой вспомогательный фобирующий агент в качестве добавки к совместимым с ним полимерам, который придает поверхности гидрофобные свойства.25. The method according to any one of paragraphs.17-24, characterized in that the surface obtained from the reverse imprint of the molded product is coated using an auxiliary hydrophobic phobic agent, especially an anionic, cationic, amphoteric or non-ionic surfactant, or use such auxiliary phobic agent as an additive to compatible polymers, which imparts hydrophobic properties to the surface. 26. Способ испытания поверхностей на их ультрафобные свойства, отличающийся тем, что на поверхность, прежде всего напылением, наносят слой из благородного металла или GaAs в качестве промотора адгезии, прежде всего из золота, толщиной от 10 до 100 нм, затем покрывают слоем вспомогательного фобирующего агента, предпочтительно декантиола, после чего исследуют топографию поверхности, прежде всего с помощью сканирующей туннельной микроскопии, сканирующей атомно-силовой микроскопии и интерферометрии по интерференции в белом свете в их сочетании, и на основании полученных данных измерения определяют пространственные частоты f и амплитуды их структур a(f), а также интеграл функции S26. A method of testing surfaces for their ultrafobic properties, characterized in that a surface of noble metal or GaAs is applied to the surface, primarily by sputtering, as an adhesion promoter, primarily from gold, with a thickness of 10 to 100 nm, then coated with a layer of auxiliary phobic an agent, preferably decantiol, after which the surface topography is examined, primarily using scanning tunneling microscopy, scanning atomic force microscopy and white light interference interferometry in combination, based on the obtained measurement data define the spatial frequencies f and their structures amplitudes a (f), and the integral of the function S
Figure 00000002
Figure 00000002
 рассчитанный между нижним пределом интегрирования log(f1/мкм-1) = -3 и верхним пределом интегрирования log(f2/мкм-1) = 3.calculated between the lower limit of integration log (f 1 / μm -1 ) = -3 and the upper limit of integration log (f 2 / μm -1 ) = 3.
RU2001120385/12A 1998-12-24 1999-12-22 Superphobic surface RU2232648C2 (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1998160136 DE19860136C2 (en) 1998-12-24 1998-12-24 Ultraphobic surface, its use and process for its manufacture
DE19860136.0 1998-12-24
DE19860134.4 1998-12-24
DE19860141.7 1998-12-24
DE19860134 1998-12-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001120385A true RU2001120385A (en) 2003-09-10
RU2232648C2 RU2232648C2 (en) 2004-07-20

Family

ID=33420157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001120385/12A RU2232648C2 (en) 1998-12-24 1999-12-22 Superphobic surface

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2232648C2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2457045C1 (en) * 2011-03-01 2012-07-27 Вячеслав Кириллович Верхоломов Method of protecting building roofing against formation of icicles on its edge
RU2495208C1 (en) * 2012-04-27 2013-10-10 Вячеслав Кириллович Верхоломов Method to protect surface of drain elements of material facility roof against icing
RU2693278C2 (en) * 2017-11-30 2019-07-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Удмуртский государственный университет" Method for anticorrosion treatment of aluminium surface
CN117165945B (en) * 2023-07-25 2024-03-12 中国船舶集团有限公司第七一九研究所 Laves phase enhanced eutectic high-entropy alloy wear-resistant superhydrophobic surface and preparation method thereof

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1497199A1 (en) * 1986-07-04 1989-07-30 Предприятие П/Я В-2913 Method of producing antiadhesive coating
US5277788A (en) * 1990-10-01 1994-01-11 Aluminum Company Of America Twice-anodized aluminum article having an organo-phosphorus monolayer and process for making the article
JPH07316546A (en) * 1994-05-23 1995-12-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd Water repellent surface structure and method for forming the same
DE69720122T2 (en) * 1996-08-16 2003-10-16 Nippon Telegraph And Telephone Corp., Tokio/Tokyo Water-repellent coating, process for its production, and its use in coatings and for coated objects

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2356178A1 (en) Ultraphobic surface
JP2002533560A5 (en)
Ishizaki et al. Corrosion resistance and durability of superhydrophobic surface formed on magnesium alloy coated with nanostructured cerium oxide film and fluoroalkylsilane molecules in corrosive NaCl aqueous solution
Domenech et al. Electroless plating of nickel–phosphorous on surface-modified poly (ethylene terephthalate) films
US5290424A (en) Method of making a shaped reflective aluminum strip, doubly-protected with oxide and fluoropolymer coatings
JP4894663B2 (en) Water-repellent structure and water-repellent molded product
Packham The mechanical theory of adhesion
US20060286348A1 (en) Object
Yin et al. Polymer–metal hybrid material with an ultra-high interface strength based on mechanical interlocking via nanopores produced by electrochemistry
KR20140123589A (en) Surface treated aluminum material, method for producing same, and resin-coated surface treated aluminum material
CA2017268A1 (en) Three-dimensionally deformed, metallized gauze, process for its manufacture and its use
RU2001120385A (en) Ultrafobic surface
Kurek et al. Evaluation of the etching and chrome plating on the ABS, PVC, and PVC/ABS blends surface
DE10134473B4 (en) Process for coating passivated metallic surfaces of chromium of components as well as such coated component and use of the method
WO2017183336A1 (en) Aluminum coated material and method for producing same
US20070065634A1 (en) Use of an object as a decorative component
EP4130115A1 (en) Method for manufacturing machining body provided with water-repellent surface and machining body provided with water-repellent surface
JP6499930B2 (en) Aluminum coating material and method for producing the same
US3956569A (en) Process for the surface treatment of synthetic resin shaped articles with alkyl hypohalites
RU2232648C2 (en) Superphobic surface
US20070065635A1 (en) Object with a stratified composite material
US20060260780A1 (en) Use of an object as shaping tool
Wetherhold et al. Multiscale considerations for interface engineering to improve fracture toughness of ductile fiber/thermoset matrix composites
Arnold High quality copper-nickel-chromium plating on plastics: a continuous process and its challenges
EP3929327A1 (en) Light-absorbing/heat-insulating film, light-absorbing/heat-insulating member, article, and manufacturing methods therefor