技术领域
[0001] 本发明涉及材料技术领域,尤其涉及用于材料表面处理的复合镀层及其制备方法。
相关背景技术
[0002] 液滴在固体表面稳定存在时会呈现不同的形貌,该形貌用接触角(Contact Angle,CA)表示。接触角是指在气、液、固三相交点处所作的气液界面的切线,此切线在液体一方的与固液交界线之间的夹角θ,其取值范围为(0,180),疏水的临界接触角值为90°,大于90°定义为疏水,接触角越大表面疏水性能越好,接触角大于150°的润湿状态定义为超疏水超疏水(superhydrophobic)。即静态液滴倾向于在表面维持球状。研究同时发现,仅以静态接触角大于150°还不足够表征疏水性。于是引入了滚动角(Sliding Angle,SA)表征亲动态润湿性,滚动角是指倾斜表面至液滴开始滚动的角度。目前文献中普遍将CA>150°,SA<10°的表面定义为超疏水表面。
[0003] 静态接触角(CA)大于150°,且滑动角(SA)小于10°的超疏水表面因其优异的防水、自清洁、防腐保护、防覆冰性能以及微流体特性,在界面应用中起着重要作用。
[0004] 受到自然界中超疏水现象(如荷叶,壁虎,玫瑰花瓣等)的启发,多年的研究达成普遍共识,超疏水性能实现途径为构建超疏水表面,以经典的Wenzel和Cassie模型总结,适当粗糙度和低表面能这两个基本因素对于设计人造超疏水表面是必不可少:低表面能材料粗糙化和降低粗糙表面的表面能。一种是,通过表面微纳米复合结构改变粗糙度,获得疏水性;另一种是与低表面能材料结合降低表面能。
[0005] 厨卫产品(比如花洒)在使用中与自来水、脏污、洗涤剂等亲密接触,表面易残留污渍不易清洁,影响美观且不利于抗腐蚀,对超疏水表面有现实需求。但不可避免的接触会引起表面微纳结构的磨损,表面粗糙度轻微损伤都会导致疏水性能的大幅下降并失效。目前,厨卫产品的超疏水表面主要采用粉末喷涂法来实现,涂喷涂技术所用颗粒大多为有色颗粒,这对于透明度要求较高的金属表面、颜色表面很不适用。为厨卫产品表面得到一种低折射率而高透光,同时又具备漫散射哑光状态的超疏水微纳结构,又具有低表面能,从而使产品具备超疏水性能。