Page 48 - 《精细化工》2021年第11期

·2194· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

激光加工制备机械稳定的双疏表面需要结合其 为超亲水性，改性后具有超双疏性，改性 MMC 涂
他手段来获得较高的粗糙度，如化学沉降或者涂布 层能够在热冲击、长距离磨损和次粘附过程中保持
等。激光加工获得的规整构造与粗糙层之间附着力 优良的超疏水性。LIU 等 [45] 通过在铝基体上电沉积
强，更加抗磨且过程易控，适用于金属、高分子聚 Cu-Ni 纳米微粒，并经 1H,1H,2H,2H-全氟烷基三甲
合物等多种基材。激光加工也存在制备成本高、大 氧基硅烷对其进行改性，制备了超双疏表面。该表
面积和异型材料制备困难等弱点。 面具有三维微纳米结构，最大水接触角为 160.0°，
2.4 电化学沉积 油接触角为 151.6°，最小水滑动角为 0°，油滑动角
电化学沉积与电化学刻蚀相反，是将导电基材 为 9°。结果表明，该表面具有优异的机械稳定性、
作为阴极，在外加电场的作用下，使电解液中的离 显著的耐酸碱性、自清洁性和防污性。
子发生还原反应而沉积在阴极表面，得到具有粗糙 ZHONG 等 [46] 采用电泳沉积，在网格状的织物
表面的高强度基材，再通过对基材的修饰得到机械 表面制备出一种防沾污层，该涂层对多种液体具有
稳定的双疏表面。 排斥性。磨损实验表明，涂层具有优异的机械稳定
LIU 等 [43] 在热碱性条件下，将金属铜电化学沉 性。CHEN 等 [47] 通过磷化处理在钢基材上形成磷酸
积在管线钢基体表面，在一定温度下，将处理后的 盐和铜的共沉积物以构建粗糙结构，然后通过含氟
材料表面浸入氨水溶液中，随后用含氟硅烷对其进 硅烷进行改性，制备了机械稳定双疏涂层。菜籽油
行化学改性以制备机械稳定的双疏表面。制得的表 和水在涂层上的接触角分别为 153°和 160°，滑动角
面对水、甘油、乙二醇和橄榄油具有排斥作用，接 分别为 5°和 1°。此外，所制备的超疏表面具有优异
触角分别为 163°、157°、155°和 152°，相应的滑动 的抗腐蚀性能和机械稳定性，可广泛应用于钢铁材
角均在 10°以内。此外，采用磨损实验对所制备的 料。QING 等 [48] 通过电化学沉淀法在金属铜基表面
纳米结构薄膜表面的机械稳定性进行了测试，结果 沉积锌以产生稳定的粗糙表面，并将 1H,1H,2H,2H-
表明，超双疏表面在机械外力作用下仍具有优异的 全氟癸基三乙氧基硅烷（FAS）修饰的 TiO 2 纳米粒
双疏性。SHEN 等 [44] 采用复合电沉积工艺，在沉积 子涂覆在粗糙的电镀表面上，以制备机械稳定双疏
的镍金属中引入 WO 3 纳米粒子和碳纳米管（CNTs）， 材料（图 10）。该表面对水、油、NaOH 和盐酸
制备多功能自清洁金属表面，最终形成 Ni/纳米 溶液均具有较大的接触角。在砂纸和油污 50 次
WO 3 /CNTs 金属基体复合材料（MMC）涂层。研究 磨损循环后，仍然完好无损且表现出良好的自清洁
发现，MMC 涂层具有独特的微-纳米双重层次结构， 能力。

图 10 超双疏 FAS-TiO 2 /Zn 表面形成过程的示意图 [48]
Fig. 10 Schematic illustration of the superamphiphobic FAS-TiO 2 /Zn surface formation process [48]