1.本发明涉及超疏水材料表面处理技术领域,抗结尤其涉及一种抗结霜超疏水表面材料及制备方法
。霜超疏水
背景技术:
2.结霜是表面备方一种正常的自然现象
。
但是材料这种现象会给人们的正常生活带来很多的不便,比如,及制结霜的抗结马路易打滑,行人出行易摔跤,霜超疏水车辆出行易追尾或者侧翻,表面备方常常会造成一些交通意外
。材料
此外,及制结霜会降低制冷设备的抗结传热效率,从而需要更多的霜超疏水电能维持其正常运行,造成了一定的表面备方经济和能源损失
。
因此,材料探索一种有效的及制抗结霜方法是非常重要的
。
3.在工程技术中,各种超疏水表面材料常常被用来抗结霜,但是现有技术中,抗结霜的超疏水表面的制备方法很复杂,且制备成本较高
。
技术实现要素:
4.本发明的主要目的是提供一种抗结霜超疏水表面材料及制备方法,旨在解决现有技术抗结霜的超疏水表面材料制备方法复杂且成本较高等问题
。
5.为实现上述目的,本发明提供一种抗结霜超疏水表面材料的制备方法,包括以下步骤:采用盐-乙醇-水混合溶液对超疏水表面材料的超疏水面进行润湿;其中,所述超疏水表面材料的超疏水面具有微纳结构;所述盐-乙醇-水混合溶液包括可溶性盐
、
乙醇和水,在盐-乙醇-水混合溶液中乙醇的体积分数为
60
~
99
%;将润湿的超疏水表面材料干燥,得到所述抗结霜超疏水表面材料
。
6.进一步地,所述盐-乙醇-水混合溶液的制备方法包括:将所述可溶性盐溶解于浓度为
60
~
99
%的乙醇溶液中,配制成所述盐-乙醇-水混合溶液
。
7.进一步地,所述采用盐-乙醇-水混合溶液对超疏水表面材料的超疏水面进行润湿的步骤包括:在所述超疏水表面材料的超疏水面放置所述盐-乙醇-水混合溶液液滴,待所述盐-乙醇-水混合溶液液滴在所述超疏水面铺展,完成润湿
。
8.进一步地,所述盐-乙醇-水混合溶液中的可溶性盐的质量分数为1~
10
%
。
9.进一步地,所述微纳结构的尺寸为5~
20
μ
m。
10.进一步地,所述微纳结构的加工方式为对聚二甲基硅氧烷薄膜的表面进行激光直写;所述激光直写的脉冲宽度为
350fs
,所述激光直写的重复频率为
50
~
200khz
,所述激光直写的中心波长为
1035nm
,所述激光直写的输出功率为
0.5
~
1.5w
,所述激光直写的扫描间距
10
~
20
μm,所述激光直写的加工速度为
20
~
100mm/s。
11.进一步地,所述可溶性盐包括氯化钾或氯化钠中的一种或两种
。
12.本发明还提供了一种抗结霜超疏水表面材料,采用如上任意一项所述的制备方法制得
。
13.本发明达到的有益效果:
14.本发明通过采用乙醇的体积分数为
60
~
99
%的盐-乙醇-水混合溶液对具有微纳
结构的超疏水表面材料的超疏水面进行润湿,并将润湿的超疏水表面材料干燥,使得溶解的可溶性盐颗粒随着混合液滴在基底材料上的铺展,从而浸入到微纳结构中,得到所述抗结霜超疏水表面材料
。
制备方法简单快捷,且成本较低,实际应用性强,还具有绿色环保的优点
。
15.通过该方法制备出的抗结霜超疏水表面材料,抗结霜性能优异,稳定性好,在抗结霜应用领域的前景广阔
。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图
。
17.图1为本发明的抗结霜超疏水表面材料的制备方法的流程示意图;
18.图2为本发明实施例1~
10
采用的激光加工装置的示意图;
19.图3为本发明实施例1中聚二甲基硅氧烷薄膜
、
具有微纳结构的聚二甲基硅氧烷薄膜以及制得的抗结霜超疏水表面材料的扫描电镜图;其中,
(a)
为激光加工前的聚二甲基硅氧烷薄膜的扫描电镜图;
(b)
激光加工后的具有微纳结构的聚二甲基硅氧烷薄膜的扫描电镜图;
(c)
为实施例1制得的抗结霜超疏水表面材料的扫描电镜图;
20.图4为本发明实施例1的步骤
(3)
,在实验温度为-15℃
,湿度为
75
%的环境中的聚二甲基硅氧烷薄膜
、
具有微纳结构的聚二甲基硅氧烷薄膜以及制得的抗结霜超疏水表面材料结霜过程对比图;a为激光加工前聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜过程图及
30min
时的局部放大光学照片,b为激光加工后的具有微纳结构的聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜过程图及
30min
时的局部放大光学照片,c为实施例1制得的抗结霜超疏水表面材料的结霜过程图及
30min
时的局部放大光学照片;
21.图5为本发明实施例1的步骤
(4)
,在实验温度为-15℃
,湿度为
100
%的环境中的聚二甲基硅氧烷薄膜
、
具有微纳结构的聚二甲基硅氧烷薄膜以及制得的抗结霜超疏水表面材料结霜过程对比图;a为激光加工前聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜过程图及
20min
时的局部放大光学照片,b为激光加工后的具有微纳结构的聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜过程图及
20min
时的局部放大光学照片,c为实施例1制得的抗结霜超疏水表面材料的结霜过程图及
20min
时的局部放大光学照片
。
22.本发明目的的实现
、
功能特点及优点将结合实施方式,参照附图做进一步说明
。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚
、
完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式,而不是全部的实施方式
。
基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围
。
24.需要说明,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合
。
还应当理解,本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案,而不是为了限制本
发明的保护范围
。
25.除非另外定义,本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载,还可以使用与本发明实施例中所述的方法
、
设备
、
材料相似或等同的现有技术的任何方法
、
设备和材料来实现本发明
。
26.当实施例给出数值范围时,应理解,除非本发明另有说明,每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用
。
下列实施例中未注明具体条件的试验方法,通常按照常规条件,或者按照各制造商所建议的条件
。
下列实施例中所需要的材料或试剂,如无特殊说明均为市场购得
。
27.为了通过简单快捷且成本较低的制备方法获得性能优良的抗结霜超疏水表面材料,本发明提供了一种抗结霜超疏水表面材料的制备方法,包括以下步骤:采用盐-乙醇-水混合溶液对超疏水表面材料的超疏水面进行润湿;其中,超疏水表面材料的超疏水面具有微纳结构;盐-乙醇-水混合溶液包括可溶性盐
、
乙醇和水,在盐-乙醇-水混合溶液中乙醇的体积分数为
60
~
99
%;将润湿的超疏水表面材料干燥,得到抗结霜超疏水表面材料
。
28.需要说明的是,超疏水表面材料呈现超疏水性
。
且具有微纳结构的超疏水表面材料在低温和高湿度的环境下,空气中的水蒸气凝结在过冷的表面上,相对于平滑的超疏水面,小液滴在具有超疏水特性的表面上,固-液接触面积更小,传热效率更低,需要更多的时间才能将其温度降到结霜点,赋予了超疏水表面一定的抗结霜能力
。
当超疏水表面材料的微纳结构中嵌入可溶性盐颗粒后,形成抗结霜超疏水表面材料,可溶性盐能够进一步降低液滴结霜的温度,延长抗结霜超疏水表面材料结霜时间,进一步增强了材料的抗结霜能力
。
29.其中,可以通过激光加工
、
传统机械加工
、
化学制备工艺中的一种或多种方法加工出具有微纳结构的超疏水表面材料
。
30.且盐-乙醇-水混合溶液中的可溶性盐可以采用食盐
。
31.具体地,该制备方法的流程示意图如图1所示
。
采用该制备方法使得溶解的可溶性盐颗粒随着混合液滴在基底材料
(
具有微纳结构的超疏水表面材料
)
上的铺展,从而浸入到微纳结构中,得到所述抗结霜超疏水表面材料
。
制备方法简单快捷,且食盐成本低,实际应用性强,还具有绿色环保的优点
。
32.进一步地,盐-乙醇-水混合溶液的制备方法包括:将可溶性盐溶解于浓度为
60
~
99
%的乙醇溶液中,配制成盐-乙醇-水混合溶液
。
33.具体地,可将食盐溶解于浓度为
60
~
99
%的乙醇溶液中,配制成盐-乙醇-水混合溶液
。
由于超疏水表面材料呈现的超疏水性,食盐难以直接嵌入其微纳结构中
。
当乙醇溶液浓度为
60
~
99
%时,由于不同浓度的乙醇具有不同的表面张力,表面张力不同的液滴在超润湿表面具有不同的润湿特性这一原理,使得配制出的盐-乙醇-水混合溶液中的食盐颗粒可以嵌入到超疏水表面材料的微纳结构中,从而制备出抗结霜超疏水表面材料
。
34.该盐-乙醇-水混合溶液成功解决了食盐直径过大,不能直接嵌入微纳结构,食盐易溶于水而难溶于酒精以及超疏水表面材料排斥纯盐水等科学问题
。
35.进一步地,采用盐-乙醇-水混合溶液对超疏水表面材料的超疏水面进行润湿的步骤包括:在超疏水表面材料的超疏水面放置盐-乙醇-水混合溶液液滴,待盐-乙醇-水混合溶液液滴在超疏水面铺展,完成润湿
。
36.具体地,可以直接在超疏水表面材料的超疏水面滴加盐-乙醇-水混合溶液至刚好
覆盖超疏水表面材料的超疏水面表面,静置待盐-乙醇-水混合溶液的液滴铺展开,完成润湿,并静置干燥
、
吹干或烘干,得到抗结霜超疏水表面材料
。
如在
1cm2的超疏水表面材料的超疏水面上递交一滴
(
约5μ
l)
盐-乙醇-水混合溶液,待液滴在超疏水面铺展,完全润湿,静置干燥,获得抗结霜超疏水表面材料
。
37.进一步地,盐-乙醇-水混合溶液中的可溶性盐的质量分数为1~
10
%
。
根据实验结果发现,由于盐析效应,食盐的溶解度会随着乙醇浓度的增加而降低
。
当乙醇浓度为
60
%时,食盐的质量分数为
10
%,此时盐-乙醇-水混合溶液恰好可在超疏水表面材料铺展开以使食盐颗粒嵌入到超疏水表面材料的微纳结构中
。
38.进一步地,微纳结构的尺寸为5~
20
μ
m。
当微纳结构的尺寸为5~
20
μm时,刚好可使溶解的食盐嵌入进去,且不会在表面析出
。
39.进一步地,微纳结构的加工方式为对聚二甲基硅氧烷薄膜的表面进行激光直写;激光直写的脉冲宽度为
350fs
,激光直写的重复频率为
50
~
200khz
,激光直写的中心波长为
1035nm
,激光直写的输出功率为
0.5
~
1.5w
,所述激光直写的扫描间距
10
~
20
μm,激光直写的加工速度为
20
~
100mm/s。
按照如上参数设置,刚好满足尺寸为5~
20
μm的微纳结构的加工需求
。
40.具体地,参照图2的激光加工装置示意图,可以将激光光束聚焦在聚二甲基硅氧烷薄膜的表面,通过激光直写的方式在聚二甲基硅氧烷薄膜的表面加工出尺寸为5~
20
微米的微纳结构
。
该激光加工装置的种类可以根据实际需要进行设置,以图2为例,该激光加工装置包括激光器
1、
第一反射镜
2、
扩束镜
3、
第二反射镜
4、
振镜
5、
加工样品
6、
电脑7和吸尘装置8,激光器
1、
第一反射镜
2、
第二反射镜
4、
加工样品
6、
电脑7依次放置于同一平面,振镜5位于加工样品6上方,其使用方法为激光光束首先从激光器1中出来,先后经过第一反射镜
2、
扩束镜3以及第二反射镜4进入振镜5,最后聚焦在加工样品6的表面,加工的图形以及能量频率等参数是由电脑7进行绘制和设置,加工中产生的气体被吸尘装置8吸走
。
41.其中,激光加工参数的范围可以选用:脉冲宽度为
350fs
,重复频率为
50
~
200khz
,中心波长为
1035nm
,输出功率为
0.5
~
1.5w
,所述激光直写的扫描间距
10
~
20
μm,加工速度为
20
~
100mm/s。
42.进一步地,可溶性盐包括氯化钾或氯化钠中的一种或两种
。
43.本发明还提供了一种抗结霜超疏水表面材料,采用如上任意一项的制备方法制得
。
制备得到的抗结霜超疏水表面材料抗结霜性能优异,稳定性好,在抗结霜应用领域的前景广阔
。
44.为对本发明作进一步的理解,现举例说明:
45.实施例146.(1)
提供厚度为
0.3mm
的聚二甲基硅氧烷薄膜材料,使用激光加工方法,在聚二甲基硅氧烷薄膜的表面激光直写加工出微纳结构;其中,激光加工的参数为:脉冲宽度为
350fs
,脉冲重复频率
100khz
,中心波长
1035nm
,输出功率
0.9w
,扫描间距
15
μm,加工速度
20mm/s。
47.需要说明的是,激光直写加工后的具有微纳结构的聚二甲基硅氧烷薄膜材料为超疏水表面材料
。
48.(2)
取一滴
(
约5μ
l)
盐-乙醇-水混合溶液,滴在
1cm2具有微纳结构的聚二甲基硅氧
61.(1)
提供厚度为
0.3mm
的聚二甲基硅氧烷薄膜材料,使用激光加工方法,在聚二甲基硅氧烷薄膜的表面激光直写加工出微纳结构;其中,激光加工的参数为:脉冲宽度为
350fs
,脉冲重复频率
100khz
,中心波长
1035nm
,输出功率
0.9w
,扫描间距
15
μm,加工速度
20mm/s
;
62.(2)
取一滴
(
约5μ
l)
盐-乙醇-水混合溶液,滴在
1cm2具有微纳结构的聚二甲基硅氧烷薄膜的表面,待润湿的表面变干,获得抗结霜超疏水表面材料;其中,盐-乙醇-水混合溶液中乙醇的浓度为
60
%,食盐的浓度为9%
。
63.(3)
在温度为-15℃
,湿度为
75
%的环境中,聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
3.4min
,具有微纳结构的聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
7.5min
,抗结霜超疏水表面材料的结霜时间为
28.9min。
64.(4)
在温度为-15℃
,湿度为
100
%的环境中,聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
2.7min
,具有微纳结构的聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
4.6min
,抗结霜超疏水表面材料的结霜时间为
18.85min。
65.实施例366.(1)
提供厚度为
0.3mm
的聚二甲基硅氧烷薄膜材料,使用激光加工方法,在聚二甲基硅氧烷薄膜的表面激光直写加工出微纳结构;其中,激光加工的参数为:脉冲宽度为
350fs
,脉冲重复频率
100khz
,中心波长
1035nm
,输出功率
0.9w
,扫描间距
15
μm,加工速度
20mm/s
;
67.(2)
取一滴
(
约5μ
l)
盐-乙醇-水混合溶液,滴在
1cm2具有微纳结构的聚二甲基硅氧烷薄膜的表面,待润湿的表面变干,获得抗结霜超疏水表面材料;其中,盐-乙醇-水混合溶液中乙醇的浓度为
60
%,食盐的浓度为8%
。
68.(3)
在温度为-15℃
,湿度为
75
%的环境中,聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
3.4min
,具有微纳结构的聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
7.5min
,抗结霜超疏水表面材料的结霜时间为
24.0min。
69.(4)
在温度为-15℃
,湿度为
100
%的环境中,聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
2.7min
,具有微纳结构的聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
4.6min
,抗结霜超疏水表面材料的结霜时间为
17.5min。
70.实施例471.(1)
提供厚度为
0.3mm
的聚二甲基硅氧烷薄膜材料,使用激光加工方法,在聚二甲基硅氧烷薄膜的表面激光直写加工出微纳结构;其中,激光加工的参数为:脉冲宽度为
350fs
,脉冲重复频率
100khz
,中心波长
1035nm
,输出功率
0.9w
,扫描间距
15
μm,加工速度
20mm/s
;
72.(2)
取一滴
(
约5μ
l)
盐-乙醇-水混合溶液,滴在
1cm2具有微纳结构的聚二甲基硅氧烷薄膜的表面,待润湿的表面变干,获得抗结霜超疏水表面材料;其中,盐-乙醇-水混合溶液中乙醇的浓度为
60
%,食盐的浓度为7%
。
73.(3)
在温度为-15℃
,湿度为
75
%的环境中,聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
3.4min
,具有微纳结构的聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
7.5min
,抗结霜超疏水表面材料的结霜时间为
23.4min。
74.(4)
在温度为-15℃
,湿度为
100
%的环境中,聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
2.7min
,具有微纳结构的聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
4.6min
,抗结霜超疏水表面材料的结霜时间为
16.7min。
75.实施例576.(1)
提供厚度为
0.3mm
的聚二甲基硅氧烷薄膜材料,使用激光加工方法,在聚二甲基硅氧烷薄膜的表面激光直写加工出微纳结构;其中,激光加工的参数为:脉冲宽度为
350fs
,脉冲重复频率
100khz
,中心波长
1035nm
,输出功率
0.9w
,扫描间距
15
μm,加工速度
20mm/s
;
77.(2)
取一滴
(
约5μ
l)
盐-乙醇-水混合溶液,滴在
1cm2具有微纳结构的聚二甲基硅氧烷薄膜的表面,待润湿的表面变干,获得抗结霜超疏水表面材料;其中,盐-乙醇-水混合溶液中乙醇的浓度为
60
%,食盐的浓度为6%
。
78.(3)
在温度为-15℃
,湿度为
75
%的环境中,聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
3.4min
,具有微纳结构的聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
7.5min
,抗结霜超疏水表面材料的结霜时间为
20.4min。
79.(4)
在温度为-15℃
,湿度为
100
%的环境中,聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
2.7min
,具有微纳结构的聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
4.6min
,抗结霜超疏水表面材料的结霜时间为
14.9min。
80.实施例681.(1)
提供厚度为
0.3mm
的聚二甲基硅氧烷薄膜材料,使用激光加工方法,在聚二甲基硅氧烷薄膜的表面激光直写加工出微纳结构;其中,激光加工的参数为:脉冲宽度为
350fs
,脉冲重复频率
100khz
,中心波长
1035nm
,输出功率
0.9w
,扫描间距
15
μm,加工速度
20mm/s
;
82.(2)
取一滴
(
约5μ
l)
盐-乙醇-水混合溶液,滴在
1cm2具有微纳结构的聚二甲基硅氧烷薄膜的表面,待润湿的表面变干,获得抗结霜超疏水表面材料;其中,盐-乙醇-水混合溶液中乙醇的浓度为
60
%,食盐的浓度为5%
。
83.(3)
在温度为-15℃
,湿度为
75
%的环境中,聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
3.4min
,具有微纳结构的聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
7.5min
,抗结霜超疏水表面材料的结霜时间为
19.6min。
84.(4)
在温度为-15℃
,湿度为
100
%的环境中,聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
2.7min
,具有微纳结构的聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
4.6min
,抗结霜超疏水表面材料的结霜时间为
12.9min。
85.实施例786.(1)
提供厚度为
0.3mm
的聚二甲基硅氧烷薄膜材料,使用激光加工方法,在聚二甲基硅氧烷薄膜的表面激光直写加工出微纳结构;其中,激光加工的参数为:脉冲宽度为
350fs
,脉冲重复频率
100khz
,中心波长
1035nm
,输出功率
0.9w
,扫描间距
15
μm,加工速度
20mm/s
;
87.(2)
取一滴
(
约5μ
l)
盐-乙醇-水混合溶液,滴在
1cm2具有微纳结构的聚二甲基硅氧烷薄膜的表面,待润湿的表面变干,获得抗结霜超疏水表面材料;其中,盐-乙醇-水混合溶液中乙醇的浓度为
60
%,食盐的浓度为4%
。
88.(3)
在温度为-15℃
,湿度为
75
%的环境中,聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
3.4min
,具有微纳结构的聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
7.5min
,抗结霜超疏水表面材料的结霜时间为
18.3min。
89.(4)
在温度为-15℃
,湿度为
100
%的环境中,聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
2.7min
,具有微纳结构的聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
4.6min
,抗结霜超疏水表面材料的结霜时间为
12.0min。
90.实施例891.(1)
提供厚度为
0.3mm
的聚二甲基硅氧烷薄膜材料,使用激光加工方法,在聚二甲基硅氧烷薄膜的表面激光直写加工出微纳结构;其中,激光加工的参数为:脉冲宽度为
350fs
,脉冲重复频率
100khz
,中心波长
1035nm
,输出功率
0.9w
,扫描间距
15
μm,加工速度
20mm/s
;
92.(2)
取一滴
(
约5μ
l)
盐-乙醇-水混合溶液,滴在
1cm2具有微纳结构的聚二甲基硅氧烷薄膜的表面,待润湿的表面变干,获得抗结霜超疏水表面材料;其中,盐-乙醇-水混合溶液中乙醇的浓度为
60
%,食盐的浓度为3%
。
93.(3)
在温度为-15℃
,湿度为
75
%的环境中,聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
3.4min
,具有微纳结构的聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
7.5min
,抗结霜超疏水表面材料的结霜时间为
17.2min。
94.(4)
在温度为-15℃
,湿度为
100
%的环境中,聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
2.7min
,具有微纳结构的聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
4.6min
,抗结霜超疏水表面材料的结霜时间为
11.1min。
95.实施例996.(1)
提供厚度为
0.3mm
的聚二甲基硅氧烷薄膜材料,使用激光加工方法,在聚二甲基硅氧烷薄膜的表面激光直写加工出微纳结构;其中,激光加工的参数为:脉冲宽度为
350fs
,脉冲重复频率
100khz
,中心波长
1035nm
,输出功率
0.9w
,扫描间距
15
μm,加工速度
20mm/s
;
97.(2)
取一滴
(
约5μ
l)
盐-乙醇-水混合溶液,滴在
1cm2具有微纳结构的聚二甲基硅氧烷薄膜的表面,待润湿的表面变干,获得抗结霜超疏水表面材料;其中,盐-乙醇-水混合溶液中乙醇的浓度为
60
%,食盐的浓度为2%
。
98.(3)
在温度为-15℃
,湿度为
75
%的环境中,聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
3.4min
,具有微纳结构的聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
7.5min
,抗结霜超疏水表面材料的结霜时间为
11.3min。
99.(4)
在温度为-15℃
,湿度为
100
%的环境中,聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
2.7min
,具有微纳结构的聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
4.6min
,抗结霜超疏水表面材料的结霜时间为
8.1min。
100.实施例
10
101.(1)
提供厚度为
0.3mm
的聚二甲基硅氧烷薄膜材料,使用激光加工方法,在聚二甲基硅氧烷薄膜的表面激光直写加工出微纳结构;其中,激光加工的参数为:脉冲宽度为
350fs
,脉冲重复频率
100khz
,中心波长
1035nm
,输出功率
0.9w
,扫描间距
15
μm,加工速度
20mm/s
;
102.(2)
取一滴
(
约5μ
l)
盐-乙醇-水混合溶液,滴在
1cm2具有微纳结构的聚二甲基硅氧
烷薄膜的表面,待润湿的表面变干,获得抗结霜超疏水表面材料;其中,盐-乙醇-水混合溶液中乙醇的浓度为
60
%,食盐的浓度为1%
。
103.(3)
在温度为-15℃
,湿度为
75
%的环境中,聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
3.4min
,具有微纳结构的聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
7.5min
,抗结霜超疏水表面材料的结霜时间为
10.5min。
104.(4)
在温度为-15℃
,湿度为
100
%的环境中,聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
2.7min
,具有微纳结构的聚二甲基硅氧烷薄膜的结霜时间为
4.6min
,抗结霜超疏水表面材料的结霜时间为
7.6min。
105.综上所述,本发明的上述技术方案中,以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的技术构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接
/
间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围
。