本發(fā)明涉及電氣工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有發(fā)熱功能的超疏水涂層及其制備方法。

背景技術(shù)：

疏水材料由于其優(yōu)異的超拒水性能，在國防、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中有著廣泛的應(yīng)用背景。凝冰/霜現(xiàn)象對航空、電力能源、供熱通風(fēng)空調(diào)等行業(yè)具有諸多不利影響，很多時候會帶來嚴(yán)重危害。舉例而言，架空輸電線路受冰雪氣候影響易產(chǎn)生覆冰現(xiàn)象，覆冰產(chǎn)生的機械和電氣破壞是輸電線的主要危害，并因此引起閃絡(luò)和擊穿等電力事故，以及扭轉(zhuǎn)、彎曲甚至折斷輸電桿塔。通過該技術(shù)能夠有效抑制冰/霜的形成，實現(xiàn)發(fā)熱超疏水自清潔效果。該技術(shù)簡單，所用原料便宜易得，有望實現(xiàn)發(fā)熱超疏水自清潔涂層的大規(guī)模生產(chǎn)和使用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種具有發(fā)熱功能的超疏水涂層及其制備方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

本發(fā)明提供的一種具有發(fā)熱功能的超疏水涂層制備方法，該方法包括以下步驟：

1）將載玻片清洗潔凈并且干燥；

2）控制火焰燃燒并在載玻片表面沉積炭黑層；

3）將表面沉積炭黑層的載玻片兩端提供激勵電源。

進(jìn)一步，步驟1）中所述的清洗潔凈和干燥的具體步驟如下：首先將載玻片用去離子水和丙酮進(jìn)行交替清洗，然后使用超聲清洗器進(jìn)行清洗，再用去離子水進(jìn)行沖洗，并置于真空干燥箱中進(jìn)行干燥。

進(jìn)一步，步驟2）中所述的火焰燃燒為蠟燭、煤油燈、酒精燈和木炭中的一種。

進(jìn)一步，步驟2）中所述載玻片表面沉積炭黑層的厚度為1um～5mm。

進(jìn)一步，步驟3）中所述激勵電源的為直流、交流或脈沖中的一種。

進(jìn)一步，步驟3）中所述激勵電源的電壓幅值為1～1000v，頻率為10～50hz。

進(jìn)一步，步驟1）中所述真空干燥箱溫度為40～200℃，干燥時間1～48h。

另一方面，由上面所述的制備方法制得的具有發(fā)熱功能的超疏水涂層。

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明提供的技術(shù)方案實現(xiàn)簡單，具有很好的實用性，不需要特殊的設(shè)備和特殊的處理條件。采用簡單的火焰燃燒并在載玻片表面沉積炭黑層，并向其提供激勵電源即可實現(xiàn)，可重復(fù)性強。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的方法可以實現(xiàn)具有發(fā)熱功能的超疏水涂層。

附圖說明

圖1示出了本發(fā)明實施例1所制備的場發(fā)射掃描電子顯微鏡觀察到的超疏水涂層表面形貌。

圖2示出了本發(fā)明實施例1所制備的超疏水涂層接觸角圖。

圖3示出了具有發(fā)熱功能的超疏水涂層在受激勵電壓幅值1000v，電壓頻率50hz，通過紅外熱成像儀拍攝樣品表面溫度圖。

圖4示出了紅外熱成像儀測試樣品表面溫度隨時間的關(guān)系圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。

如圖所示，圖1中的jeol表示所使用設(shè)備的型號；2.00kv表示設(shè)備加的電壓；2.6mm表示探頭到樣品表面的垂直距離；x200.000表示放大倍數(shù)；ued（gb）使用場發(fā)射掃描電鏡掃描模式；1um標(biāo)尺。

實施例1

本實例提供一種具有發(fā)熱功能的超疏水涂層及其制備方法，包括以下步驟：1）將載玻片清洗潔凈并且干燥；

所述步驟1）中，首先將玻璃片用去離子水和丙酮進(jìn)行交替清洗，然后使用超聲清洗器進(jìn)行清洗，再用去離子水進(jìn)行沖洗，并置于真空干燥箱中進(jìn)行干燥。

本實施例是取長方形玻璃片26*76*1mm，用去離子水和正丙醇進(jìn)行交替清洗，然后使用超聲清洗器進(jìn)行清洗，再用去離子水進(jìn)行沖洗，并置于真空干燥箱中進(jìn)行干燥，真空干燥箱溫度為80℃下干燥時間為4小時。

2）控制火焰燃燒并在載玻片表面沉積炭黑層；

所述步驟2）中載玻片表面沉積層厚度為1um～5mm。

本實施例是蠟燭火焰燃燒并在載玻片表面沉積炭黑層厚度為1mm。

3）將沉積炭黑的載玻片兩端提供激勵電源。

本實施例是通過蠟燭火焰燃燒并在載玻片表面沉積炭黑層厚度1mm，然后在已沉積炭黑涂層的載波片兩端提供激勵電源，其中激勵電源的電壓幅值1000v，頻率50hz。

用接觸角測試儀測試本實施例制備的超疏水涂層與水珠的接觸角，其接觸角為161.5°。

通過紅外熱成像儀測試本實施例制備的樣品表面溫度隨時間的關(guān)系，測試結(jié)果如圖4所示。

實施例2

本實例提供一種具有發(fā)熱功能的超疏水涂層及其制備方法，包括以下步驟：1）將載玻片清洗潔凈并且干燥；

所述步驟1）中，首先將玻璃片用去離子水和正丙醇進(jìn)行交替清洗，然后使用超聲清洗器進(jìn)行清洗，再用去離子水進(jìn)行沖洗，并置于真空干燥箱中進(jìn)行干燥。

本實施例是取長方形玻璃片26*76*1mm，用去離子水和正丙醇進(jìn)行交替清洗，然后使用超聲清洗器進(jìn)行清洗，再用去離子水進(jìn)行沖洗，并置于真空干燥箱中進(jìn)行干燥，真空干燥箱溫度為100℃下干燥時間為2小時。

2）控制火焰燃燒并在載玻片表面沉積炭黑層；

所述步驟2）中載玻片表面沉積層厚度為1um～5mm。

本實施例是煤油燈火焰燃燒并在載玻片表面沉積炭黑層厚度為3mm。

3）將沉積炭黑的載玻片兩端提供電源。

本實施例是通過煤油燈火焰燃燒并在載玻片表面沉積炭黑層厚度3mm，然后在已沉積炭黑涂層的載波片兩端提供激勵電源，其中激勵電源的電壓幅值800v，頻率40hz。

實施例3

本實例提供一種具有發(fā)熱功能的超疏水涂層及其制備方法，包括以下步驟：1）將載玻片清洗潔凈并且干燥；

所述步驟1）中，首先將玻璃片用去離子水和正丙醇進(jìn)行交替清洗，然后使用超聲清洗器進(jìn)行清洗，再用去離子水進(jìn)行沖洗，并置于真空干燥箱中進(jìn)行干燥。

本實施例是取長方形玻璃片26*76*1mm，用去離子水和正丙醇進(jìn)行交替清洗，然后使用超聲清洗器進(jìn)行清洗，再用去離子水進(jìn)行沖洗，并置于真空干燥箱中進(jìn)行干燥，真空干燥箱溫度為200℃下干燥時間為1小時。

2）控制火焰燃燒并在載玻片表面沉積炭黑層；

所述步驟2）中載玻片表面沉積層厚度為1um～5mm。

本實施例是酒精燈火焰燃燒并在載玻片表面沉積炭黑層厚度為1um。

3）將沉積炭黑的載玻片兩端提供電源。

本實施例是通過酒精燈火焰燃燒并在載玻片表面沉積炭黑層厚度1um，然后在已沉積炭黑涂層的載波片兩端提供激勵電源，其中激勵電源的電壓幅值500v，頻率10hz。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)中。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種具有發(fā)熱功能的超疏水涂層及其制備方法，包括以下步驟：1）將載玻片清洗潔凈并且干燥；2）控制火焰燃燒并在載玻片表面沉積炭黑層；3）將表面沉積炭黑層的載玻片兩端提供激勵電源，即可實現(xiàn)具有發(fā)熱功能的超疏水涂層。本發(fā)明提供的技術(shù)方案實現(xiàn)簡單，具有很好的實用性，不需要特殊的設(shè)備和特殊的處理條件。采用簡單的火焰燃燒并在載玻片表面沉積炭黑層，并向其提供電源即可實現(xiàn)，可重復(fù)性強。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的方法可以實現(xiàn)具有發(fā)熱功能的超疏水涂層。

技術(shù)研發(fā)人員：王飛鵬;文剛;黃正勇;萬福;李劍;陳偉根;王有元;杜林;周湶;趙琦;范帆;萬春香
受保護(hù)的技術(shù)使用者：重慶大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.07.06
技術(shù)公布日：2017.11.07