超滑表面(LIS/SLIPS)的设计与制备研究进展

论文摘要

仿生猪笼草结构的超滑表面(LIS/SLIPS)是一种通过将低表面能液体注入微纳孔而形成的固液复合结构,其具有优异的疏液、不粘附、自修复等特性,成为表界面领域的研究热点。综述了超滑表面制备过程中的经验、争议、误解与盲点,并讨论了超滑表面可能产生的失效。通过对比超滑表面与超疏水涂层结构的差异,分析了超滑涂层在滑动性、稳定性、自修复性等方面与超疏水的联系、区别以及超滑涂层表面四个相态间的作用关系,总结出超滑涂层设计的基本物理模型。从超滑涂层制备工艺,包括基底制备、基底修饰、润滑油选择、润滑油灌注等四个方面,详细梳理了超滑表面制备要点及选材标准,并讨论了超滑表面制备工艺存在的诸多争议。研究发现,超滑表面多孔结构的粗糙度对于形成稳定界面至关重要,有着其特殊的尺寸范围。为了追求疏液性能而选取表面能过低的润滑油不可取,过低表面能反而会引起cloak效应,最终导致油膜流失,而如何将润滑油完全填充到多孔结构中也被许多学者忽视,并且不合理的设计制备以及服役环境也将造成超滑表面的失效。最后展望了未来超滑表面制备应朝着工艺简化、性能稳定长效、多功能化、智能化方向发展。

论文目录

• 1 超滑表面性能特点
• 2 超滑表面设计原理
• 3 超滑表面制备工艺
•   3.1 润滑油选择
•   3.2 基底制备
•   3.3 基底修饰
•   3.4 润滑油注入工艺
• 4 总结与展望

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 吴德权,张达威,刘贝,李晓刚

关键词: 超滑表面,灌注,超疏水,制备工艺,效应,失效

来源: 表面技术 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 材料科学

单位: 北京科技大学新材料技术研究院

基金: 国家重点研发计划(2016YFE0203600),国家自然科学基金(51771029)~~

分类号: TB306

DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.01.013

页码: 90-101

总页数: 12

文件大小: 1820K

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