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纳米疏水涂层

来源: 发布时间:2022年08月12日

即使光伏电站舍得花大价钱清洁电池板,还有些先天性的“硬件”缺失难以解决:由于我国光照分布情况,我国有大量光伏电站建设于西部戈壁滩和沙漠地带,这些地区的共同特点就是“缺水”,在这种水比油贵的区域频繁花费大量水资源来清洗电池板,显然不太现实。


太阳能电池板清洁成本高昂,难度颇大,那是否还有其他手段可以解决太阳能电池板的清洁难题?带“防污”功能的太阳能板特殊涂层是目前国际上的研发重点方向之一。


采用纳米玻璃疏水涂层可以有效地解决太阳能电池板的清理问题,这种涂层能够有效排斥污染物,对太阳能电池板起到屏障保护的作用,可降低其维护和运营的成本。同时不阻碍太阳能电池板吸收阳光的能力,甚至还能进一步提升电池板的光电转化率。 材料分子与水分子之间的相互作用的内聚力大于水分子之间的内聚力时,水分子能很快在材料表面铺散开来。纳米疏水涂层

哪些东西有疏水性呢?


植物叶子许多植物的叶子上都有疏水涂层。重要的是不能够通过叶子吸收雨水的水分,因为这会破坏营养物质的流动,而营养物质流动依赖于水从根部到叶子的通道。如果允许水通过细胞膜渗透进入叶片,它会改变叶片中的渗透压,水不能从根部向上流动。甚至水生植物也用疏水性物质保护它们的叶子,确保从根部吸取养分,让水从一个方向流过植物。大多数植物的叶子都具备疏水性,非常疏水的叶子它会使得水滴从叶子上滚下来。 超疏水涂料涂层在疏水材料表面,圆圆的小水滴翻滚跳动,这样的画面看起来总是格外舒爽。

富勒烯超疏水材料在水中浸没数小时仍能保持干燥状态2021年8月12日AdvancedMaterials杂志的封面文章刊登了美国中佛罗里达大学在富勒烯超疏水材料的研究成果,利用该材料制备的薄膜在2英尺(约61cm)深的水中浸没3小时后,仍能保持干燥状态。

该项研究的负责人DebashisChanda教授从荷叶结构中获得灵感,合成了基于富勒烯分子晶体的纳米结构材料,并利用该材料制备超疏水薄膜和涂层。富勒烯是通过结合碳分子形成笼状封闭结构而产生的,这些结构可以相互堆叠,形成名为富勒体的高晶体。富勒体虽然具有较高的表面能,但利用其凝胶制备的薄膜或涂层可产生纳米尺度的粗糙表面,使其具有优异的疏水性能。

大多数先前报道的疏水表面是通过设计微观表面形貌来实现的,涉及复杂的光刻或蚀刻工艺,但并不是所有的材料表面均可实施上述工艺。而且,先前报道的疏水表面一般在水中浸没数分钟后其疏水性能就会丧失。但是,UCF的这种富勒体薄膜,无论水流方向如何变化,甚至在水流持续冲刷的情况下,都能表现出极强的疏水性能。据介绍,将一滴由上述富勒体形成的凝胶滴在任何材料表面上,均可以触发其表面的超疏水性能。

影响涂层疏水性能的因素有哪些呢:

涂层的疏水性能主要取决于涂层的表面化学结构以及涂层的表面物理结构。

1、表面化学结构对涂层的疏水性能影响主要表现为化学基团的表面能的高低。目前应用较较广的疏水涂层通常为含氟涂层、含硅涂层等。其中含氟涂料中含氟基团的表面能随着氟原子取代数的增加表面能降低,因此随着氟原子数量的增加涂层的疏水功能增加。含硅涂层主要是通过溶胶-凝胶法在涂层表面构建特殊结构,同时还可以引入含有一定长碳链的硅烷单体的低表面能物质来增加疏水性。

2、表面物理结构对涂层的疏水性有非常大的影响。自然界很多现象都表明表面物理结构对疏水有非常大的影响,典型就是“荷叶效应”,其他还有水黾的足,鸭子的羽毛等均具有良好的疏水功能,科学家们根据生物表面特性进行仿生制造疏水表面,手段多样(如刻蚀、腐蚀、溶胶-凝胶法、激光打印、气相沉降以及模板法等),其共同点是在固体表面构建微纳结构达到疏水的目的。 疏水材料是怎么来的?

超疏液纳米材料在使用过程中,超疏液表面作为超疏水表面的升级和扩展,不仅超疏水而且超疏油,对几乎任何液体都具有很高接触角和很低的流动阻力。为开发适用于任何液体的“超疏液”表面需要特殊的倒悬微纳米结构。研究人员采用了静电纺丝技术,它利用电荷从溶液中制出固体微粒。迄今为止他们已经把这种涂层涂抹到小瓷砖上和邮票大小的织物上。该涂层是橡胶塑料粒子聚二甲基硅氧烷(PDMS)和美国空军发明的含有碳、氟、硅和氧的防水纳米立方体的混合物。普通的伞会用不怎么吸水的布料制作,但很多雨伞并没有那么防水,布料依然会被水浸湿。超疏水纳米涂层应用

由于纳米涂层是低表面能材料,具有“不沾”的特性,能够防水、防潮、防污。纳米疏水涂层

现在随着纳米科技的进步和纳米材料的很广使用,使用成本已经进一步降低,原先使用于航天航空科技及奢侈品方面的高科技纳米涂料,已经普及到民用行业了,随着民企和普通居民对纳米材料的进一步使用,这种安全环保无毒的纳米科技,也将带来一场新的时代变革。

使用纳米涂层防水起到了什么作用?

纳米防水涂层主要成分是全氟聚醚化合物、电子级环保无腐蚀氢氟醚溶剂,具有防水防油性能的全氟聚醚化合物溶液,可通过浸泡方式,快速在PCB板表面形成一层轻薄、透明的保护膜,肉眼无法识别,因此不会对外观和性能造成影响。而这些物质以分子的形式紧密结合在一起,当水遇到这样的涂层,就会凝结成水珠滚落,可以实现很出色的防水防潮效果。 纳米疏水涂层

深圳维晶高新材料科技有限公司致力于化工,是一家生产型的公司。公司业务分为超疏水防雨衰涂层,电子产品纳米防水涂层,超亲水防雾涂层,防覆冰纳米涂层等,目前不断进行创新和服务改进,为客户提供良好的产品和服务。公司注重以质量为中心,以服务为理念,秉持诚信为本的理念,打造化工良好品牌。维晶新材料凭借创新的产品、专业的服务、众多的成功案例积累起来的声誉和口碑,让企业发展再上新高。

标签: 超疏水防覆冰

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