Comportamiento de anti-adherencia preparación y alta temperatura de una superficie resbaladiza en acero inoxidable

Resumen

Superficies resbaladizas proporcionan una nueva forma de resolver el problema de adherencia. Este protocolo describe cómo fabricar superficies resbaladizas a altas temperaturas. Los resultados demuestran que las superficies resbaladizas demostraron la adherencia de soldadura para líquidos y un notable efecto anti-adherencia en los tejidos blandos a altas temperaturas.

Resumen

Anti-adherencia superficies con resistencia de alta temperatura tienen una amplia aplicación en tuberías, motores e instrumentos electroquirúrgicos. Una típica superficie superhidrófobos anti-humectante falla fácilmente cuando se expone a un líquido de alta temperatura. Recientemente, Nepenthes-superficies resbaladizas inspiradas demostraron una nueva forma de resolver el problema de adherencia. Una capa de lubricante en la superficie resbaladiza puede actuar como una barrera entre el material rechazado y la estructura superficial. Sin embargo, las superficies resbaladizas en estudios anteriores raramente demostraron resistencia a alta temperatura. Aquí, describimos un protocolo para la preparación de superficies resbaladizas con resistencia de alta temperatura. Un método asistido por la fotolitografía se utilizó para fabricar las estructuras de la columna en acero inoxidable. Funcionales de la superficie con una solución salina, una superficie resbalosa fue preparada mediante la adición de aceite de silicona. La superficie resbalosa preparada mantuvo la propiedad anti-humectante agua, incluso cuando la superficie fue calentada a 300 ° C. También, la superficie resbaladiza exhibió grandes efectos de la adherencia en los tejidos blandos a altas temperaturas. Este tipo de superficie resbaladiza en el acero inoxidable tiene aplicaciones en dispositivos médicos, equipos mecánicos, etcetera.

Introducción

Anti-adherencia superficies a altas temperaturas para su uso con los líquidos y los tejidos blandos han recibido un gran interés debido a su amplia aplicación en instrumentos electroquirúrgicos, motores, tuberías etc. ^{1 , 2 , 3 , 4}. las superficies Bioinspirados, superficies particularmente superhidrófobos, consideran la opción ideal debido a su excelente capacidad anti-adherencia de soldadura y limpieza de propiedades⁵. En superficies superhidrófobos, la capacidad anti-humectante debe atribuirse al aire bloq....

Protocolo

1. fotolitografía en acero inoxidable

1. El photomask usando un software de dibujo mecánico de diseñamos y fabricamos el diseño presentando a un photomask impresora⁴.
2. Colada del acero inoxidable (316 SS, ancho lengthx: 4 cm x 4 cm, grueso: 1 mm), aclarándolo en soluciones alcalinas (50 g/L de NaOH y Na₂CO₃de 40 g/L) a temperatura ambiente durante 15 min eliminar los contaminantes del aceite.
3. Limpiar el acero inoxidable por la realización de limpieza por ultrasonidos en una máquina de limpieza ultrasónica (frecuencia de trabajo: 40KHz, energía ultrasónica: 500 W). Enjuague secuencialmente con agua....

Resultados

La superficie resbalosa se preparó agregando aceite de silicona recubierto de OTS, químicamente al ácido del acero inoxidable. Debido a sus propiedades químicas similares, la superficie estaba completamente mojada por aceite de silicona. El proceso de adherencia de soldadura se muestra en la Figura 1a. La línea punteada roja marca la línea de la adherencia de soldadura. Después de la humectación, podría distinguirse una capa de aceite visible de la superficie.......

Discusión

Este manuscrito detalles de protocolos para la fabricación de una superficie resbalosa con resistencia de alta temperatura. La propiedad resbaladiza de la superficie preparada fue demostrada por observación del comportamiento de deslizamiento fácil de una gota de agua. Entonces, el anti-mojado de la superficie resbalosa preparado a diferentes temperaturas fue investigado por depositar una gota de agua sobre la superficie caliente. Los resultados muestran que la superficie deslizadiza preparada mantiene su propiedad resba.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Acero inoxidable	Hongtu Corporation	316	Úselo recibido
Octadecirltriclorosilano	Reactivo de Huaxia	112-04-9	Úselo recibido
Fotorresistencia	Kempur Microelectronic Corporation	317S	Uso tal como se recibió
Aceite de silicona	Beijing Chemical Works	350 cst	Uso tal como se recibió
Tolueno anhidro	Beijing Chemical Works	108-88-3	Usar como se recibió
Ácido fosfórico (H3PO4)	Tianjin Chemical Corporation	7664-38-2	Usar como se recibió
Ácido clorhídrico (HCl)	Tianjin Chemical Corporation	7647-01-0	Usar tal como se recibió
Ferric chloride (FeCl3)	Tianjin Chemical Corporation	7705-08-0	Usar tal como se recibió
Microscopio óptico vertical	Olympus	BX51
Microscopio estereoscópico óptico	Olympus	SZX16
Cámara de alta velocidad	Olympus	i-SPEED LT
Limpiador ultrasónico	KUNSHAN ULTRASONIC INSTRUMENTS CO. LTD	KQ-500E
Dinamómetro	Yueqing Handapi Instruments Co. Ltd	HP-5
Manipulador	Yueqing Handapi Instruments Co., Ltd	HLD
Placa caliente	Shenzhen Jingyihuang Corporation	DRB-1