强悍！新一代无机超疏水材料！实现耐高温、抗老化、耐磨、耐腐蚀！

派旗纳米 发布时间:2021/12/24 浏览次数:2157 分类:行业资讯

超疏水原材料是亲水性角超出150°的亲水性原材料，因而具备与众不同的润滑性能，可以大幅度减少水珠的黏附特性，在自清理、防结冻及其水里减阻等行业具备关键的使用使用价值。殊不知，超疏水特性的完成大多数必须微结构结构设计及低表面有机材料的装饰，因而其结构力学，耐热，耐老化等领域的特性较弱。对比于有机材料，无机材料具备更强的物理性能和耐用性，因而开发设计有机物超疏水原材料具备关键的研究意义与使用使用价值。

近期，北大深圳研究生院新材料学院潘锋和吴忠振精英团队取得成功制作出一种带有负表面θ-Al2O3纳米复合材料装饰的多组分三氧化二铝与纳米技术/μm间隙构造组成产生新式有机物超疏水镀层复合材质，从而明确提出由 “正负零”表面组成原材料产生新一代的纯有机物超疏水原材料构造。

图1 新一代有机物超疏水表层制取平面图

2004年Norskov 根据基础理论测算明确提出θ-Al2O3相在固/水页面具备负表面（ “A negative surface energy for alumina,” Nature Materials, vol. 3, no. 5, pp. 289–293），新材料学院科学研究精英团队根据自主研发的电孤等离子和油基锂电池电解液的超临界萃取光电催化技术性，根据管控高溫快冷与酸碱度转变等多步持续电化学腐蚀，在铝合金型材表层完成了多组分三氧化二铝微结构构造镀层的制取，并根据微离子注入促使根据负表面的θ-Al2O3纳米技术相嵌在低表面的多孔结构表层，进而完成总体的超疏水特性。科学研究精英团队对它进行了耐热，耐老化，耐磨损及抗腐蚀等领域的检测，检测结果显示该镀层在用火烤烧，300 °C高溫加温等解决后均能维持150°以上的超疏水特性；在日光下曝晒360天之后，亲水性角未产生明显降低；在10 N负载下与无防布对磨2000次仍可以保持130°以上的亲水性角；因为水珠在其外表不湿润，其耐蚀性能突显，尤其是腐蚀电流做到10-10 A/cm2量级。

图2 G1-低表面的第1代、G2-低表面与零表面气体微/纳孔构造的第2代及G3-低表面中嵌负表面与零表面气体微/纳孔构造的第3代的超疏水原材料结构示意图

该工作中初次完成了低表面原材料中嵌负表面（θ-Al2O3）与零表面气体微/纳孔构造一起构成新一代超疏水原材料构造，并建立了其一步法持续制取。其优良的结构力学、耐热、耐老化及抗磨损等特性，将达到工程项目行业繁杂严苛的运用要求，在航天航空、深海武器装备等行业展示出巨大的应用前景。有关工作中由黄维工程院院士邀约，以题写 “Tuning superhydrophobic materials with negative-surface-energy domains”的文章内容方式发布在Research (Science Partner Journal (SPJ) program）刊物上 (Research, 2019, 1391804, DOI: 10.34133/2019/1391804)。

该工作中获得了中国原材料基因工程技术关键产品研发方案，广东重点实验室和深圳自主创新联合会等新项目的全力支持。

毕业论文连接

https://spj.sciencemag.org/research/2019/1391804/

来源于：北大新材料学院

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