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超疏水表面具有很多独特的表面性能:如自清洁性、超疏水、防结冰性等特性,这些特殊性能使其在工农业、国防以及人们的日常生活有重要的应用前景。材料表面的超疏水是由材料表面的化学组成及表面微观结构共同作用的结果,因此通过改变材料表面化学组成和表面结构形貌可以实现对材料表面疏水性的控制。本论文正是基于这一理论从材料的表面化学组成和表面微观结构两个方面入手利用以下两种方法制备出超疏水表面,最后,在文献的基础上提出了一个假设的微纳米模型并推导出相应的公式。1.共聚法制备有机硅超疏水表面:在本课题组已有研究基础上,通过甲基三甲氧基硅烷(MTMS)、丙基三甲氧基硅烷(PTMS)和二苯基二甲氧基硅烷(DPDS)作为共聚单体与二氧化硅颗粒原位共聚合成制得共聚溶液。利用三种有机硅的单体共聚可得到具有良好综合性能的有机硅材料;通过二氧化硅含量来调节超疏水涂层的表面微纳米结构。采用简单喷涂方法在基板上可制得对水的接触角高达154°,滚动角低至1°的超疏水涂层。所制备的超疏水样品能够耐460℃高温,具备较好的耐腐蚀性与良好的附着力,在极端的低温与机械损坏后的失去超疏水性质的样品只需要通过加热或者再喷涂就可以再实现超疏水性质。通过扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、接触角(CA)/滚动角(SA)、热稳定分析来表征超疏水性质。2.共混法制备有机硅超疏水表面:利用有机硅对单分散性溶胶二氧化硅纳米球疏水改性,通过浸涂提拉法和加热固化交联制得超疏水涂层。研究了单分散性纳米二氧化硅溶胶球尺寸大小、有机硅含量、气相二氧化硅含量对接触角的影响。此外涂层可耐450℃的高温,在不同的pH溶液和盐溶液中可保持其超疏水性能,与此还发现超疏水样品置于室外空气中12个月后表面的接触角以及滚动角依然能够保持148°和约5°,还研究了涂拉速度与涂拉次数对超疏水性质的影响。扫描电镜照片表明涂层具有微纳米二维尺度粗糙结构。3.建立微纳米模型,模拟分析水滴在超疏水表面的润湿状态,以正方体模型为基础推导出在微米表面的纳米尺度及分布对超疏水性质产生影响的公式。