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高疏水性表面的玻璃纤维增强聚合物复合材料

新型建筑材料 2006年第8期33卷 8-10页

作者：丁可闻荻江苏州大学材料工程学院江苏苏州215021

介绍玻璃纤维增强聚合物复合材料的表面疏水原理及表面疏水改性技术,同时介绍了材料表面疏水性能及粘结性能、耐腐蚀性能的测试方法及其在建筑等领域的应用前景。

关键词：玻璃纤维增强聚合物疏水性表面含氟化合物

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冷表面结霜的微细观可视化研究

清华大学学报（自然科学版） 2003年第10期43卷 1437-1440页

作者：吴晓敏单小丰王维城唐黎明清华大学热能工程系北京100084 清华大学化学工程系北京100084

为研究冷表面上结霜的微细观过程以及表面湿润性对该过程的影响,对空气中水蒸气在铜裸面及疏水性涂层上的结霜过程进行了微细观可视化研究。实验中冷面温度为-10℃。发现结霜过程并非单纯的凝华过程,而是经历了水珠生成、长大、冻结、... 详细信息

为研究冷表面上结霜的微细观过程以及表面湿润性对该过程的影响,对空气中水蒸气在铜裸面及疏水性涂层上的结霜过程进行了微细观可视化研究。实验中冷面温度为-10℃。发现结霜过程并非单纯的凝华过程,而是经历了水珠生成、长大、冻结、初始霜晶生成以及霜晶成长(包括部分霜晶的倒伏)过程。与铜裸面相比,疏水面上水珠分布的较为稀疏,粒径较大,冻结较晚,初始霜晶较迟出现,霜晶高度较低。所有这些都说明疏水性表面可以延缓霜的形成及成长。

关键词：冷表面结霜过程微细观过程疏水性表面蒸发器换热性能可视化

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等离子体改性PDMS表面的电源工况分析

空军工程大学学报（自然科学版） 2022年第2期23卷 68-76页

作者：刘勇智黄舜范冰洁马卫民王瑶东空军工程大学航空工程学院西安710038 空军工程大学研究生院西安710038 94354部队山东济宁272000

配电网线路因低温恶劣环境存在覆冰问题,对供电系统可靠性产生重大危害,使用疏水薄膜或涂层能有效预防覆冰。高效低成本制备适配线路的疏水涂层是一个实用课题。利用He(Ar)/CH4/C4F8混合气体,等离子体改性聚二甲基硅氧烷(PDMS)制备疏水... 详细信息

配电网线路因低温恶劣环境存在覆冰问题,对供电系统可靠性产生重大危害,使用疏水薄膜或涂层能有效预防覆冰。高效低成本制备适配线路的疏水涂层是一个实用课题。利用He(Ar)/CH4/C4F8混合气体,等离子体改性聚二甲基硅氧烷(PDMS)制备疏水表面,该表面可包裹线路外层提供疏水性能。研究放电电压等级、放电极间距、放电时间和放电频率对等离子体改性制备疏水表面的影响。利用COMSOL软件分析PDMS微通道电场强度分布,探究等离子体分布情况。基于仿真结果,设计实物实验,通过测量PDMS改性表面接触角、粗糙度和表面形貌成分,以及拍摄气体放电图像,验证与分析了各因素作用机理。最后,选择合适工况成功制备符合预期的PDMS疏水表面,并测试其具有良好稳定性。

关键词：供电网覆冰问题 PDMS 疏水性表面等离子体改性场强分布

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液滴撞击时施胶纸性能的变化

中国造纸 2006年第z1期25卷 21-31页

作者：沈威 Dushmantha Kannangara 张海龙澳大利亚Monash大学澳大利亚Monash大学澳大利亚Monash大学

用高速CCD摄像机研究在几种平坦和宏观光滑的模型表面以及一种商品施胶纸上,水滴在一定滴落速度范围内的撞击和反冲.从疏水和亲水模拟表面上得出的水滴撞击和反冲结果与以前的研究结果一致.研究发现,水滴撞击时在撞击点形成的最大扩散... 详细信息

用高速CCD摄像机研究在几种平坦和宏观光滑的模型表面以及一种商品施胶纸上,水滴在一定滴落速度范围内的撞击和反冲.从疏水和亲水模拟表面上得出的水滴撞击和反冲结果与以前的研究结果一致.研究发现,水滴撞击时在撞击点形成的最大扩散直径取决于初始滴落动能,液体在亲水性表面上的反冲程度比在疏水性表面上弱得多.然而,水滴在施胶纸上撞击和反冲的过程中,其性能有一个有趣的转变.当水滴撞击时,施胶纸的性能类似于疏水性介质;而在水滴反冲时,其行为类似于亲水性介质.这一现象的意义将在喷墨印刷质量及施胶纸张的表面条件段落中讨论.使用原子力显微镜(AFM)观察了施胶滤纸表面纤维在水滴下的形态.AFM研究表明,即使纸张经过重度施胶,纤维表面与水之间仍有强烈的相互作用.本研究对了解喷墨印刷的墨滴在纸张表面的撞击非常有用,因为这给定了墨滴撞击纸张后渗透到纸张内的初始条件.

关键词：液滴撞击施胶纸性能疏水性表面水滴纸张反冲水性介质喷墨印刷原子力显微镜亲水性印刷质量纤维表面速度范围表面条件行为类水模拟摄像机大扩散转变重度

PTT/PF改性PA66的制备及其吸水性能研究

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PTT/PF改性PA66的制备及其吸水性能研究

作者：宁冲冲南京航空航天大学

学位级别：硕士

尼龙66（PA66）主要应用在合成纤维和工程塑料领域，其力学性能、耐腐蚀、耐磨性以及自润滑性等性能较为优异。PA66的缺点主要是其吸水率高、尺寸稳定性差等。为了改善PA66的吸水性，本文采用三种方法对其进行了改性研究。（1）采用聚... 详细信息

尼龙66（PA66）主要应用在合成纤维和工程塑料领域，其力学性能、耐腐蚀、耐磨性以及自润滑性等性能较为优异。PA66的缺点主要是其吸水率高、尺寸稳定性差等。为了改善PA66的吸水性，本文采用三种方法对其进行了改性研究。（1）采用聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）与PA66共混制备合金的方法降低PA66的吸水率，同时在PTT/PA66体系中加入POE-g-MAH对其进行增容改性。实验结果表明，当PTT的添加量为20%时，PA66的24h吸水率以及平衡吸水率分别下降了44.1%、40.4%。扫描电子显微镜（SEM）分析表明，当加入3%的POE-g-MAH时，PTT分散相的粒径从未加相容剂时的3.98μm减小到0.69μm，PTT/PA66的相容性得到显著提升。PA66/PTT/POE-g-MAH在质量比为80:20:3时具有较好的综合性能，此时，其24h吸水率以及平衡吸水率分别比纯PA66下降了44.1%和40.4%，拉伸强度和弯曲强度分别下降了17.3%、20.4%，而冲击强度增加了13.3%。（2）通过添加酚醛树脂（PF）降低PA66的吸水率，同时在PF/PA66体系中加入纳米SiO2对其进行增强改性。实验结果表明，当添加10%的PF时，PA66的24h吸水率以及平衡吸水率分别下降了51.92%、57.74%。红外光谱显示，采用KH560处理的纳米SiO2其表面具有KH560的特征峰;透射电子显微镜（TEM）显示，改性的纳米SiO2粒径在50nm左右。随着纳米SiO2含量的增加，PF/PA66的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度都有不同程度的提高。PA66/PF/纳米SiO2在质量比为90:10:4时具有较好的综合性能，此时其24h吸水率和平衡吸水率分别比纯PA66下降了52%、59.8%，拉伸强度和弯曲强度分别下降了8.7%、14.2%，而冲击强度提高了3.3%。（3）采用磷酸溶液、SiO2涂膜法以及K2Cr2O7/浓H2SO4溶液表面处理的方法降低PA66的吸水率。SEM结果表明，磷酸处理的PA66表面具有分布均匀的微纳米相结合的线簇结构，并且簇与簇之间形成了很多细小的孔隙结构;SiO2涂膜法在PA66表面形成了疏水性薄膜，表面具有纳米级别单一的凸起结构;K2Cr2O7/浓H2SO4溶液氧化处理PA66表面，可以得到微米级的片层结构和纳米级别的网状凹坑结构，该结构中存在着大量的孔隙。经低表面能物质有机硅修饰后，三种方法得到的PA66表面静态接触角分别为124.8、115.8、124，24h吸水率分别为0.241%、0.278%和0.25%。三种表面处理方法均能使PA66呈现一定的表面疏水性能。在以上三种方法中，通过添加PF以及磷酸溶液处理、K2Cr2O7/浓H2SO4氧化处理能够有效地降低PA66的吸水率，并且对PA66的力学性能等影响较小。

关键词： PA66 吸水性 PTT PF 纳米SiO2 疏水性表面

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疏水性光伏玻璃的积尘特性及清洁方法研究

疏水性光伏玻璃的积尘特性及清洁方法研究

作者：刘畅兰州理工大学

学位级别：硕士

近年来,随着材料科学技术的快速发展,疏水性表面的制备与研究相对成熟。自清洁、防尘防油、绝缘抗腐蚀、抗冻防覆冰、流体减阻等优异特性使其在各种不同领域中表现出广泛的实际应用性,同时这些特性也使得研究者们将目光聚集在疏水性表... 详细信息

近年来,随着材料科学技术的快速发展,疏水性表面的制备与研究相对成熟。自清洁、防尘防油、绝缘抗腐蚀、抗冻防覆冰、流体减阻等优异特性使其在各种不同领域中表现出广泛的实际应用性,同时这些特性也使得研究者们将目光聚集在疏水性表面在光伏发电领域的应用。目前已有研究大多分布在材料领域,通常关注在疏水性表面的研发制作以及实验室模拟条件下的性能,对处于自然环境中疏水性表面的光伏发电领域应用研究仍有不足。为了深入探究不同疏水性光伏玻璃在自然积尘条件下的积尘特性以及合适的清洁方法,并为实际应用中疏水性涂层的选择提供实验数据和理论支撑,推广疏水性表面在光伏发电领域中的应用,本文开展了以下研究:(1)设计搭建了自然积尘实验平台,对疏水和超疏水光伏玻璃在自然灰尘沉积天气下的积尘特性、相对减少质量及积尘响应值等特性进行了实验研究。春季实验结果表明,超疏水光伏玻璃样品最终的灰尘沉积量比疏水光伏玻璃样品低0.07g,可见光透过率高2.3%,并且疏水光伏玻璃样品的自清洁性能相比于超疏水光伏玻璃样品要差,甚至丧失了其疏水性;在夏季,疏水和超疏水光伏玻璃样品均可以有效减少灰尘沉积质量,超疏水光伏玻璃样品相对于疏水光伏玻璃样品减少了0.053g,可见光透过率高0.6%,综合积尘响应值等指标可以看出超疏水样品具有最佳的自清洁性能。总结春夏两季的表现可以认为,较疏水表面而言,超疏水表面更适用于西北干旱地区光伏电站。(2)开发了具备超疏水表面光伏玻璃的水滴清洁除尘方式,并基于水滴在超疏水涂层上的形态表现,提供了一种可以通过水滴半径预测混合液滴所除去灰尘质量的方法。通过该方法,建立了基于水滴形态特征数的水滴除尘耗水量预测模型。设计搭建了水滴除尘实验平台,将水滴除尘质量与模拟结果进行了对比。结果表明,滚动清洁灰尘后的液滴所含灰尘质量的实际测量结果与模拟结果的误差棒较为吻合,Bo数为1的物理模型更适用于高灰尘沉积密度光伏组件下的水滴滚动清洁除尘方式。(3)采用水滴除尘清洁方式清洗超疏水光伏玻璃,每平方米光伏玻璃仅仅需要耗费水资源0.0383L。相较于人工和水射流清洁方式,水滴除尘方式清洁每千瓦级别光伏电站的耗水量分别低2.98L和9.98L,每个清洁周期则可以节约1.63×10 m和5.66×10 m水,具有较大的节水优势。(4)水滴清洁除尘方式相比较于中国西北地区所有光伏电站目前主流的人工和水射流清洁方式,第一年可分别节约12.84和113.62亿元的清洁费用。若超疏水涂层的使用寿命足够长,那么当光伏电站运行时间达到十年时,则十年来可分别节约金额504.37和1512.14亿元的清洁费用,具有很大的经济优势,为建设超疏水性光伏组件电站提供了经济性理论依据。

关键词：光伏玻璃疏水性表面耗水量模型积尘特性清洁方式