Artykuł metodologiczny

Przygotowanie i antyadhezja w wysokiej temperaturze śliskiej powierzchni na stali nierdzewnej

DOI:

10.3791/55888

⸱

29 marca 2018

 ,  ,  ,  , 
1School of Mechanical Engineering and Automation, Beihang University

W tym artykule

Podsumowanie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Śliskie powierzchnie to nowy sposób na rozwiązanie problemu z przyczepnością. Protokół ten opisuje, jak wytwarzać śliskie powierzchnie w wysokich temperaturach. Wyniki pokazują, że śliskie powierzchnie wykazywały ochronę przed zamoczeniem cieczy i niezwykłe działanie przeciwadhezyjne na tkanki miękkie w wysokich temperaturach.

Streszczenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Powierzchnie antyadhezyjne o odporności na wysokie temperatury mają szeroki potencjał zastosowania w instrumentach elektrochirurgicznych, silnikach i rurociągach. Typowa superhydrofobowa powierzchnia zapobiegająca zwilżaniu łatwo ulega uszkodzeniu pod wpływem cieczy o wysokiej temperaturze. Ostatnio śliskie powierzchnie inspirowane Dzbaneczkiem zademonstrowały nowy sposób rozwiązania problemu przyczepności. Warstwa smaru na śliskiej powierzchni może działać jako bariera między odpychanymi materiałami a strukturą powierzchni. Jednak śliskie powierzchnie w poprzednich badaniach rzadko wykazywały odporność na wysoką temperaturę. W tym miejscu opisujemy protokół przygotowania śliskich powierzchni o odporności na wysoką temperaturę. Metoda wspomagana fotolitografią została wykorzystana do wykonania konstrukcji słupowych na stali nierdzewnej. Funkcjonalizując powierzchnię solą fizjologiczną, przygotowano śliską powierzchnię poprzez dodanie oleju silikonowego. Tak przygotowana śliska powierzchnia zachowywała właściwości zapobiegające zwilżaniu wody, nawet gdy powierzchnia była podgrzana do 300 °C. Ponadto śliska powierzchnia wykazywała świetne działanie antyadhezyjne na tkanki miękkie w wysokich temperaturach. Ten rodzaj śliskiej powierzchni na stali nierdzewnej ma zastosowanie w urządzeniach medycznych, sprzęcie mechanicznym itp.

Wprowadzenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Powierzchnie antyadhezyjne w wysokich temperaturach do stosowania z płynami i tkankami miękkimi spotkały się z dużym zainteresowaniem ze względu na ich szeroki potencjał zastosowania w instrumentach elektrochirurgicznych, silnikach, rurociągach itp.1,2,3,4. Powierzchnie inspirowane biologią, szczególnie powierzchnie superhydrofobowe, są uważane za idealny wybór ze względu na ich doskonałe właściwości przeciwwilgociowe i właściwości samoczyszczące5. W przypadku powierzchni superhydrofobowych zdolność przeciwwi....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Fotolitografia na stali nierdzewnej

  1. Zaprojektuj fotomaskę za pomocą oprogramowania do rysowania mechanicznego i stwórz projekt, przesyłając go do drukarki fotomaski4.
  2. Umyć stal nierdzewną (316 SS; długość x szerokość: 4 cm x 4 cm, grubość: 1 mm) poprzez płukanie jej w roztworach alkalicznych (50 g/l NaOH i 40 g/l Na2CO3) w temperaturze pokojowej przez 15 minut w celu usunięcia zanieczyszczeń olejowych.
  3. Dokładnie oczyść stal nierdzewną, wykonując czyszczenie ultradźwiękowe w myjce ultradźwiękowej (częstotliwość pracy: 40 KHz, moc ultradźwięków: 500 W). Płucz go sekwencyjnie wodą dejonizowa....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Śliska powierzchnia została przygotowana przez dodanie oleju silikonowego do chemicznie trawionej stali nierdzewnej pokrytej OTS. Ze względu na podobne właściwości chemiczne powierzchnia została całkowicie zwilżona olejem silikonowym. Proces zwilżania jest pokazany w Rysunek 1a. Czerwona przerywana linia oznacza linię zwilżania. Po zwilżeniu można było odróżnić widoczną warstwę oleju od suchej powierzchni. Śliskość przygotowanej śliskiej powierzchni badano po.......

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ten manuskrypt zawiera szczegółowe protokoły wytwarzania śliskiej powierzchni o odporności na wysoką temperaturę. Śliskość przygotowanej przez nas powierzchni została zademonstrowana, obserwując łatwe ślizganie się kropli wody. Następnie zbadano zapobieganie zawilganiu przygotowanej śliskiej powierzchni w różnych wysokich temperaturach poprzez osadzanie kropli wody na gorącej powierzchni. Wyniki pokazują, że przygotowana śliska powierzchnia zachowywała swoje śliskie właściwości nawet po podgrzaniu do temperatury powyżej .......

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ta praca była wspierana przez Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych Chin (Grant nr 51290292) oraz była również wspierana przez Fundację Doskonałości Akademickiej BUAA dla doktorantów.

....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Stal nierdzewnaHongtu Corporation316Użyj w takiej postaci, w jakiej otrzymano
OctadecyltrichlorosilaneOdczynnik Huaxia112-04-9Użyj w takiej postaci, w jakiej otrzymano
PhotoresistKempur Microelectronic Corporation317SUżyj w takiej postaci, w jakiej otrzymano
Olej silikonowyBeijing Chemical Works350 cstUżyj w takiej postaci, w jakiej otrzymano
Bezwodny toluenPekin Zakłady chemiczne108-88-3Użyj w takiej postaci, w jakiej otrzymano
Kwas fosforowy (H3PO4)Tianjin Chemical Corporation7664-38-2Użyj jako otrzymany
Kwas solny (HCl)Tianjin Chemical Corporation7647-01-0Użyj zgodnie z otrzymanymi
F chlorek erric (FeCl3)Tianjin Chemical Corporation7705-08-0Użyj po otrzymaniu
Optyczny mikroskop pionowyOlympusBX51
Optyczny mikroskop stereoskopowyOlympusSZX16
Szybka kameraOlympusi-SPEED LT
Myjka ultradźwiękowaKUNSHAN ULTRASONIC INSTRUMENTS CO. LTDKQ-500E
DynamometrYueqing Handapi Instruments Co., LtdHP-5
ManipulatorYueqing Handapi Instruments Co., LtdHLD
Płyta grzewczaShenzhen Jingyihuang CorporationDRB-1
, ,

Bibliografia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Liu, Y., Chen, X., Xin, J. H. Can superhydrophobic surfaces repel hot water? J Mater Chem. 19 (31), 5602-5611 (2009).
  2. Urata, C., Masheder, B., Cheng, D. F., Hozumi, A. A thermally stable, durable and temperature-dependent oleophobic surface of a polymethylsilsesquioxane film. Chem Commun. 49, 3318-3320 (201....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Fotolitografia wspomagaj capowlekanie olejem silikonowymfunkcjonalizacja OTSruch kropli wodyadhezja do tkanek mi kkichinstrumenty elektrochirurgiczne

Powiązane artykuły