铝基微纳米结构超疏水表面制备及其防冰/霜性能

摘要

[目的]在铝上构建具有粗糙微纳米结构的超疏水表面，可赋予其良好的防冰/霜性能。但在实际应用中铝的超疏水性会逐渐变差甚至失效，微纳米结构的稳定性是影响疏水耐久性的主要因素之一。[方法]先通过二次阳极氧化在铝表面制备纳米多孔结构，再用不锈钢筛网模板压印的方法在铝表面获得微米级结构，扩孔处理后采用低表面能物质(如三乙氧基-1H,1H,2H,2H-十三氟代正辛基硅烷)进行修饰，最终获得了微纳米结构的铝基超疏水表面(标记为MN-SHS)，并就其表面形貌、水接触角、液滴粘附性、防冰/霜性能和耐久性与只进行二次阳极氧化的铝试样和进行二次阳极氧化+扩孔的铝试样作对比。[结果]MN-SHS样品表面的水接触角达到164°，液滴粘附性低，防冰/霜性能和耐久性最优。[结论]采用阳极氧化结合微米压印技术可制得具有微纳米复合结构的铝基超疏水表面，在防冰/霜方面具有很好的应用前景。

关键词

铝 / 超疏水 / 防冰/霜 / 阳极氧化 / 压印 / 微纳米结构 / 低液滴粘附性

基金资助

国家重点研发项目（2016YFE0133300）; 广东省科技计划项目（2015A010105027）