Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Engineering
Click here for the English version

Engineering

Superhydrophobic Metal yüzeyler imalatı anti-buzlanma uygulamalar için

Published: August 15, 2018 doi: 10.3791/57635
Automatic Translation
1, 1, 1, 1, 1
1Biocolloid and Fluid Physics Group, Faculty of Sciences, Applied Physics Department, University of Granada

Summary

Biz çeşitli metodolojiler superhydrophobic metal yüzeyler üretmek için ve onların dayanıklılık ve anti-buzlanma özellikleri keşfetmek için göstermektedir.

Abstract

Superhydrophobic metal yüzeyler üretmek için çeşitli yollar, bu eser mevcuttur. Alüminyum sektöründe geniş kullanımı nedeniyle metal substrat olarak seçilmiştir. Wettability üretilen yüzey damla deneyler zıplayan tarafından analiz edildi ve topoğrafya confocal mikroskobu tarafından analiz edildi. Buna ek olarak, onun dayanıklılık ve anti-buzlanma özelliklerini ölçmek için çeşitli metodolojiler gösteriyoruz. Superhydrophobic yüzeyler onların water-repellency tutmak için korunmalı bir özel doku tutun. Dayanıklı yüzeyler imal etmek, dayanıklı bir doku dahil etmek için iki strateji takip ettik. Asit dağlama tarafından metal yüzey pürüzlülük doğrudan ortaklığın ilk stratejisidir. Bu yüzey texturization sonra yüzey enerji tarafından silanization veya floropolimer ifade azalma. Yüzey sertliği ve korozyon direnci artırmak bir ceria katman (sonra yüzey texturization) büyüme ikinci stratejisidir. Yüzey enerji Stearik asit film ile azalma.

Superhydrophobic yüzeyler dayanıklılığını bir parçacık çarpma testi, yanal aşınma ve UV-ozon koruması tarafından mekanik aşınma tarafından incelenmiştir. Anti-buzlanma özellikleri subcooled su, gecikme, buz gibi kaldırmayı ve buz yapışma yeteneği inceleyerek keşfedilmeyi.

Introduction

Superhydrophobic (SH) yüzeyler su püskürtmek yeteneği onlar geleneksel olarak krema1,2önlemek için bir çözüm olarak önerilmektedir nedenidir. Ancak, anti-buzlanma aracıları için SH yüzeyler uygunluğu konusunda endişeleri vardır: 1) yüksek üretim maliyetleri, 2) o superhydrophobicity değil her zaman yol buz-phobicity3ve 3) SH şüpheli dayanıklılığını yüzeyler4 . Superhydrophobic yüzeyler tutun onların topografya ve kimyasal kompozisyon-5ile ilgili iki özelliği: kaba belirli topografik özellikleri ile; ve onların yüzey enerji (özünde hidrofobik) düşük.

Hidrofobik bir yüzeyi pürüzlülük gerçek katı-sıvı ve belirgin kişi alanları arasındaki oranı azaltmak için hizmet vermektedir. Damla aittir veya yüzey asperities hamle su değil tam lotus etkisi6,7, nedeniyle katı ile temas halinde olacaktır. Bu senaryoda, katı-sıvı arayüzey ile iki kimyasal etki alanı heterogeneously davranır: katı yüzey ve minik hava kabarcıkları katı arasında sıkışmış ve su8. Su iticilik derecesini sıkışmış hava miktarı hava yamalar pürüzsüz ve içsel temas açısı 180 ° çünkü bağlı. Bazı çalışmalar hiyerarşik bir yüzey dokusunu mikro ve nano-asperities ile birleşme daha iyi su itici özellikleri (büyük varlığı hava vasıl katı-sıvı arayüzey)9sağlamak için en iyi strateji olarak rapor. Bazı metaller için iki düzey pürüzlülük özellikleri oluşturmak için bir düşük maliyetli asit dağlama10,11stratejidir. Bu yordam sektöründe sıkça kullanılır. Belirli asit konsantrasyonu ve gravür saatlerle, metal yüzey düzgün hiyerarşik pürüzlülük ortaya koymaktadır. Genel olarak, yüzey pürüzlenmesi asit konsantrasyonu, gravür gün veya her iki12değişen tarafından optimize edilmiştir. Metallerin yüzey enerji yüksektir ve bu nedenle, su itici metal yüzeyler imalatı daha sonra hydrophobization gerektirir.

Hydrophobization genellikle farklı yöntemler kullanarak hidrofobik film biriktirme tarafından elde edilir: silanization10,13, daldırma kaplama14, spin-kaplama1516 veya plazma biriktirme17 püskürtme, . Silanization SH yüzeylerin düşük dayanıklılık geliştirmek için en umut verici bir araç olarak önerilen18 oldu. Diğer ifade teknikleri farklı olarak, metal yüzey10yüzey hidroksil grupları ile Si-OH grupları arasında kovalent bağ silanization işleminin temel alır. Silanization sürecinin bir dezavantajı yüksek derecede kapsamı ve homojenlik için yeterli hidroksil grupları oluşturmak için önceki metal belgili tanımlık substrate aktivasyonu için ihtiyaç vardır. Başka bir strateji son zamanlarda önerilen üretmek dayanıklı superhydrophobic yüzeylere nadir-toprak kaplamalar19,20kullanmaktır. Ceria kaplama bu kullanım haklı iki özelliği var: Bunlar özünde hidrofobik21olabilir ve onlar mekanik ve kimyasal olarak sağlam. Özellikle, neden koruyucu kaplamalar seçilmiştir en önemli nedenlerinden biri onların korozyon koruma yetenekleri20' dir.

Uzun süreli SH metal yüzeyler üretmek iki konu kabul edilir: yüzey dokusunu değil zarar olmalı ve hidrofobik film/kaplama sıkıca substrat için bağlantılı gerekir. Yüzeyler genellikle lateral aşınma veya parçacık etkisi4tarafından kaynaklı giymek maruz kalır. Asperities bozuksa, water-repellency önemli ölçüde azaltılabilir. En uçtaki çevre altında hidrofobik kaplama kısmen yüzeyden kaldırılmış olabilir veya kimyasal olarak UV pozlama, neme veya korozyon tarafından bozulmuş. Dayanıklı SH yüzeyleri kaplama kaplama ve yüzey Mühendisliği için önemli bir sorun tasarımdır.

Metaller için en zorlu gereksinimleri anti-buzlanma yetenek Şekil 1' de gösterildiği gibi üç birbirine bağlı yönleri22 tarihinde dayanmaktadır biridir: subcooled su iticilik, dondurucu gecikme ve düşük buz-yapışma. Açık buzlanma oluşur subcooled su, genellikle yağmur, katı bir yüzeye temas geliyor ve damla hızla heterojen çekirdekleşme23tarafından dondurulmuş. Kurulan buz (in rime ı) yüzeye sıkıca bağlı. Böylece, buzlanma önlemek için ilk adım katı-su kişi zaman azaltmaktır. Yüzey superhydrophobic ise, yağmur damlaları donma önce yüzeyinden okuldan. Buna ek olarak, bu olanlar düşük kişi açılı24ile daha verimli bir şekilde buz gibi nemli koşullarda yüzeyler yüksek bir temas açısı ile gecikme, kanıtlanmıştır. Bu iki nedenden dolayı SH yüzeyler buzlanma azaltmak için en uygun yüzeyler vardır. Ancak, buzlanma koşullar genellikle agresif25olduğundan superhydrophobic yüzeyler ömrünü önemli bir nokta olabilir. Bazı çalışmalarda SH yüzeyler buz yapışma26azaltmak için en iyi seçenek değildir sonucuna varmıştır. Bir kez buz formları yüzeyi nedeniyle yüzey asperities sıkıca bağlı kalır. Buz-yüzey temas bölgesinin pürüzlülük artar ve asperities birbirine ajanlar26hareket. Dayanıklı SH yüzeyler kullanımı Eğer buz yüzeyinde zaten mevcut izine buzlanma önlemek için önerilir.

Bu çalışmada, biz metal yüzeylerde dayanıklı SH yüzeylerde üretmek için çeşitli protokolleri mevcut. Sektöründe yaygın olarak kullanılan ve anti-buzlanma özellikleri birleşme (kayak tatil imkanları, havacılık, vb) bazı uygulamalar için özellikle geçerlidir çünkü biz substrat alüminyum (Al) kullanın. Biz üç tür yüzeyler hazırlamak: bir dokulu Al yüzey kaplama, dokulu Al yüzey silanized bir fluorosilane ve bir ceria-Stearik asit bilayer bir Al substrat üzerine bir floropolimer ile kaplı. Benzer teknikler17,27,28,29 100-300 nm film kalınlıkları veya bile monolayer filmleri sağlar. Her yüzey için ıslatma özelliklerini ölçtüm ve aşınma testleri. Son olarak, biz anti-buzlanma performanslarını bağımsız olarak Şekil 1' de gösterilen üç özellik soruşturma için amaçlayan üç testleri kullanılarak analiz.

Bizim iletişim kuralı Şekil 2' de gösterilen düzeni temel alır. SH Al yüzeyler hazırlanır sonra ıslatma özellikleri ve topografya iticilik özellikleri ve pürüzlülük özellikleri belirlemek için analiz edilir. Islatma özellikleri hangi su çekme dayanımı yapışma sağlar bağlı bir tekniktir damla deneyler, zıplayan tarafından incelenir. Damla sıçrama gözlenmesi gerekli olduğundan, bu teknik sadece superhydrophobic yüzeyler13için uygundur. Her yüzey işleme için anti-buzlanma testler yapmak için en az dört örnekleri ve dayanıklılık testleri gerçekleştirmek için başka bir dört örnekleri hazırladık. Her dayanıklılık testinden sonra neden olduğu hasar özellikleri ve pürüzlülük özellikleri ıslatma kaybı ölçerek analiz edildi. İçin önerilen olanlar bu çalışmada son zamanlarda diğer metal yüzeyler27,30için kullanılan benzer dayanıklılık testleri.

Anti-buzlanma testleri ile ilgili olarak üretilen SH Al yüzeyler kullanımı anti-buzlanma aracıları olarak uygun olup olmadığını belirlemek için bu çalışmada var. Bu nedenle, karşılaştırma için iki kontrol örnekleri performansını analiz ettik: a) bir tedavi edilmezse Al örnek (düzgün hidrofilik) ve b) bir hydrophobized ama değil dokulu örnek (düzgün hidrofobik örnek). Aynı amaçla kullanımı bir dokulu ama değil hydrophobized yüzey ilginizi çekebilir. Ne yazık ki, bu yüzey son derece ıslanabilir ve anti-buzlanma testleri onlar için gerçekleştirilemiyor.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Not: Protokol Şekil 2' de gösterilen düzeni izler.

1. numune hazırlama

  1. Kesme ve temizlik
    1. Metal bükme kullanarak, 250 x 250 mm alüminyum 0.5 mm yaprak x 25 mm x 45 mm x 0.5 mm adet kesilmiş.
      Not: Metal kesme kullanırken özel bakım alınması gerekir ve özel eğitim gerekli olabilir.
    2. Örnek bir tarafı kapsayan koruyucu film kaldırmak ve yaklaşık 50 mL çözüm temizlik kullanarak bu yan yıkayın. Örnekleri eldivenli ellerle nazikçe yıkayın. Aşındırıcı scourers kullanmaktan kaçının.
    3. Örnekleri bol distile su akışı içinde yıkayın. Daha sonra her örnek 30 ml % 96 etanol bırakın, o 300 s ve tekrar Ultrasaf Su 300 için 30 ml solüsyon içeren temizleyicide s.
    4. Örnekleri sudan çıkarın ve kuru onları oda sıcaklığında 1 h için.
  2. Asit dağlama
    1. Gravür tepki için 4 M çözeltilerine HCl Ultrasaf Su13hazırlayın. Bu çözümün 480 için 80 mL her örnekte bırakın s. Tepki yaklaşık 360 sonra daha güçlü hale gelir yerel oksit yüzey katman kaldırıldığında s.
      Dikkat: güvenliğiniz için bu tepki olarak bir başlık kuralları. Eldiven, önlük ve koruyucu gözlük giymek.
    2. Asit solüsyonu içeren kabı yanındaki aniden reaksiyonu durdurmak için Ultrasaf Su ile başka bir ölçek kabı hazırlayın. Politetrafloroetilen cımbız kullanma örnek asit çözümden kaldırmak ve suya batırmayın. Bol Ultrasaf Su örnekte durulayın.
    3. Örnekleri tamamen süzülmüş ve sıkıştırılmış hava ile esen kuru. Gravür reaksiyon sonra örnek superhydrophilic ve kurutma zor bir görev olabilir unutmayın. Su üfleme tarafından makroskopik kaldırıldıktan sonra 600 için 120 ° c fırında su izlerinin giderilmesi s.
      Not: Bu kurutma işleminde özellikle örnekleri daha sonra silanized olmak için gerekli.
  3. Hydrophobization
    1. FAS-17 silanization tarafından Hydrophobization
      1. Buharı fazlı silanization önce hava-plazma 600 örnekleriyle tedavi bir plazma temizleyici 100 W. işletim ile s Bu işlem yüzey fonksiyonel grupların etkinleştirir (-OH grupları) silane moleküller için bağlayıcı olarak hareket.
      2. Daha sonra bir cam Petri biraz biraz yüzey eğilmek için bir pipet ucu yardımıyla hareket ettirildiğinde içinde örnekleri tanıtmak. Mevduat iki 50 µL damla 1H, 1H, 2H, 2H-Perfluorodecyl-triethoxysilane (FAS-17) Petri kabına örnek13yanında tarih.
      3. Petri kabına kısmen kapak ve bir gecede bir hava tahliye desiccator yerleştirin. Son olarak, desiccator hava basarım. Kullanıma hazır örnekleri, kaldırın.
    2. Hydrophobization floropolimer tarafından (Politetrafloroetilen) ifade
      1. Yaklaşık 10 cm baskı örnekleri16 amorf floropolimer 1/20 (v/v)16oranında bir florokarbon çözücü bir çözüm ile sprey. Çözüm ile dolu bir parfüm difüzör bu amaç için kullanılabilir. Oda sıcaklığında 600 s. tekrarlamak için aynı süreç pürüzsüz hidrofobik alüminyum yüzey yapmak için bir temiz kazınmış yüzey üzerinde kurumaya bırakın (Rbir 0.25±0.03 = µm).
      2. İkinci bir kat uygulayın ve 600 110 ° C fırında örnekleri tanıtmak s Floropolimer kaplama polietilenin ve solvent toplam kaldırılmasını sağlamak için. Bu işlem dayanıklılık, üretici tarafından belirtildiği şekilde artırır.
    3. Hydrophobization tarafından ceria-Stearik asit birikimi
      1. Temiz aseton/etanol/su, kazınmış örneklerinde solüsyon içeren temizleyicide onları için 300 s su ve basınçlı hava akışı içinde kuru onları.
      2. Örnekleri31 50 mL Seryum trichloride heptahydrate (CeCl3·7H2O) 2 g ve 3 mL %30 hidrojen peroksit (H2O2) içeren sulu çözeltisi içinde bırakın. Çözüm 1 h 40 ° C fırında dalmış örnek kuluçkaya.
      3. Çözümden kaldırmak, distile suyla durulayın ve 600 100 ° C fırında kuru s.
      4. Stearik asit, 900 için 30 mM etanol çözeltisi örnekte bırakın s, etanol durulayın ve 600 100 ° C fırında kuru s.
        Not: Kuru ve oda sıcaklığında soğuduktan sonra örnekleri kullanmaya hazır olursunuz. Ceria-Stearik kaplama asit ile üretilen SH yüzeyler bundan böyle Ce-SA kaplı yüzey adlandırılır.

2. örnek karakterizasyonu

  1. Islatma Analizi
    1. Zıplayan damla deneyler
      1. Damla deneyler13zıplayan tarafından üretilen örnek su iticilik derecesini değerlendirmek. Kimin iğne bulunur (10,1 ± 0.2) bir sabit şırıngadan yayımlanan bir damla tarafından verilen sıçrama sayısını ölçmek mm yüzey yukarıda. Damla genellikle 4 µL birimdir.
      2. Sıra yüksek hızlı bir fotoğraf makinesi ile yakalamak. Yüksek hızlı video edinme yazılımla satın alma oranı saniyede 4200 resimlere ve pozlama süresi için 235 µs gidermek.
      3. Video kaydedildi kere, belgili tanımlık damla (daha fazla sıçrama gözlenir) örnek ile tam temas zaten kadar damla ne zaman serbest andan itibaren istediğiniz sırayı seçin. Video dosyasını kaydedin.
      4. Her görüntü için yazılım32kullanarak açılan profil algılamak. Daha sonra çıplak gözle sıçrama sayısı video sıra oynarken ölçmek. Öyle kolayca tespit değil diye, maxima statik damla (fazla 15-%20) Merkezi kütlenin konumu üzerinde saymak.
    2. Plaka deneyler devirme
      1. Bu sınama yalnızca her belirli aşınma test tarafından neden olduğu hasar ölçmek için kullanın. Su damlaları bir laboratuarı tasarlanmış devirme aparatı34kullanarak plaka deneyler (TPE)33 devirme ile kesme yapışma analiz.
      2. Yan görünümü resim alma inclinable bir platforma sabit örnek olarak yatırılır sesil bir damla kullanın. (At 16 fps sürekli Alım hızı) resim alma sırasında sabit açısal hız (5 ° / s) ile platform eğim. Bu nedenle, bir damla her 0.31 ° çekim.
        Not: belirli eğim açısı belgili tanımlık damla (slaytlar/rulo-off) yüzeyinde hareket eder ve bu durum ilerleyen ve basık kişi açılar belirlemek için hizmet edebilir (ACA ve RCA, sırasıyla) aynı anda. Temas küresel bir deplasman üretir en az devirme açı (yokuş yukarı ve yokuş aşağı temas hattı noktaları aynı anda hareket), sürgülü açı (SA) adlandırılır. SA TPE rapor burada değerdir.
  2. Pürüzlülük ölçümleri
    1. Beyaz ışık confocal mikroskop kullanarak örnekleri mikro pürüzlülüğü analiz. 0,252 x 0,187 mm tek topografya başına bir tarama alanını ayarlar.
    2. Örnek başına en az 4 tek Topografyaları al. 50 X büyütme amacı kullanın, yakalama 200 dikey uçak dikey adımlarla, 0.2 µm. Ra faktörü (aritmetik pürüzlülük genlik) belirleyin.

3. dayanıklılık testleri

Not: ayrı ayrı her bir aşınma aracı tarafından indüklenen zarar değerlendirmek. Örnek başına birden fazla aşınma test yapmak değil.

  1. Yanal aşınma testleri
    Not: (Bkz. Şekil 3a) yanal aşınma testler aracılığıyla ticari bir doğrusal aşındırıcı uygulanmaktadır. Bu test standart aşındırıcı bahşiş bir yüzeye karşı teğet deplasman tarafından indüklenen aşınma değerlendirmek amaçlanmaktadır. Bu cihaz çok çeşitli aşındırıcılar, çok çeşitli uygulama baskılar, yanal hız ve aşındırıcı döngüsü35toplam sayısını ayarlama kullanımına izin verir.
    1. Standart prezervatif kullanmak aşındırıcı CS-10, üretici tarafından sağlanan. Hız 20 devir/dk. denetim için uygulanan basınç ağırlık kullanarak düzeltebilirsiniz. 350 g toplam ağırlığı için karşılık gelen araç tarafından izin verilen en düşük basınç ayarlı.
      Not: uç genişliği (6.70±0.05 mm) ve kullanılan ağırlık göz önüne alındığında, bu ayarlara karşılık gelen uygulanan basınç 97.3±1.4 değil kPa. Toplam aşınmış alan her aşınma döngüsü için belgili tanımlık uç ve toplam uzunluğu genişliğine göre sınırlıdır. 38,1 mm için ayarlayın.
    2. Her örnek için 1, 2, 3 ve 5 döngüsünden sonra indüklenen aşınma değerlendirin.
      1. Her giyim kullanımdan sonra yavaşça fırça (fırça üreticisi tarafından sağlanan kullanarak) yüzey, suyla durulayın ve kullanarak darbe basınçlı hava. TPE, kullanarak ıslatma özellikleri 2.1.2 bölümünde açıklandığı gibi değerlendirmek.
  2. Aşındırıcı parçacık çarpma testi
    1. Parçacık çarpma testi standart aşınma Test D968 tarafından esinlenerek Şekil 3b, gösterilen kurulumu kullanarak yapmak. 30 mL (yaklaşık 55 g), cam huni gelen aşındırıcı kum taneleri serbest bırakın. Onun yüzeyin en alt yüzeyinden (25±1) cm'de bulun.
    2. Huni dokunun çapı (12±1) mm kullanma ve (97±1) mm. uzunluğunda yer huni dikey olarak, örnek 45 ° eğme. Örnek üzerinde etkileyen sonra kum altına yerleştirilen bir kap içinde toplamak.
    3. Bir kez bir aşınma döngüsü yürütülen, yüzey distile su ile durulayın, basınçlı hava akışı içinde kuru ve TPE (Bölüm 2.1.2) tarafından ıslatma özellikleri değerlendirmek. Bu sürecin her örnek için ilâ 3 kere tekrar edin.
  3. UV-ozon yüzey yıkımı testi
    1. Bir ozon temizleyici kullanarak UV-ozon yıkımı testi yapmak. Her örnek için 600 s ve tekrar oda sıcaklığında tedavi döngüsü bir kez.
    2. Daha sonra su yüzeyleri durulayın ve kuru onları basınçlı hava ile.
    3. Superhydrophobic özellikleri UV-pozlama sonra kalmak olup olmadığını belirlemek için 2.1.2 bölümünde açıklanan TPE tarafından ıslatma özellikleri değerlendirmek.
  4. Suyu daldırma testi
    1. Su uzun bir daldırma sonra su temas ile indüklenen aşınma değerlendirin. Örnek 24 h Ultrasaf Su 100 mL ölçek tanıtmak.
    2. Örnekleri sudan çıkarın, basınçlı hava ile Kuru onları ve onları 600 120 ° C fırında yerleştirin su yüzeyinden toplam kaldırılmasını sağlamak için s. Yüzeyi tamamen kuru zaman 2.1.2 bölümünde açıklanan protokolü kullanılarak su maruz kaldıktan sonra ıslatma özellikleri değerlendirmek.

4. anti-buzlanma verimliliği değerlendirme

Not: resim 1' de gösterilen üç yönleri anti-buzlanma verimliliği değerlendirme dayanmaktadır.

  1. Subcooled suyu damlama testi
    Not: Subcooled su iticilik örnekleri Şekil 4agösterilen kurulumu aracılığıyla mercek altına alındı. Örnek bir eğimli (30 °) platformu üzerine sabit –20 ° c dondurucu bir oda içinde kullanılmaya başlandı. Buz ve denge (0 ° c stabilize sıcaklığında) içinde distile su karışımı dondurucu odası yer alıyor.
    1. Peristaltik pompa kullanarak odası içinde soğuk su pompası ve bu örneği de düşük oranda 1 damla her 3 saniyede damladı önce derin dondurucu içinde dolaşımda. Tek damla aşağı yukarı 50 µL hacmi var.
    2. Sonra damlama süreç başlatılır, her 10 örnek yanal bir görüntüsünü yakalamak s buz yığılma oluşup oluşmadığını belirleyin.
  2. Dondurucu gecikme testi
    1. Önceki bölümünde belirtilen aynı dondurucu oda içinde dondurma gecikme testini gerçekleştirmek.
    2. Örnek üzerinde yatırılır, yaklaşık-25 ° c aşağı oda sıcaklığına kadar gelen bir soğutma işlemi sırasında her sıcaklık donma sesil damla yüzdesini belirlemek Bu test için set-up Şekil 4b' gösterilir.
    3. Örnek (ile sıfır tilt) düzeyinde ve mevduat sesil dikkatle roll-off önlemek için çekiliyor. Damla su itici yüzeylerde yüksek hareketlilik nedeniyle, onlardan daha düşük bir sayı üzerinde SH örnekleri yerleştirin. Denemeyi SH yüzeyler için birkaç kez tekrarlamak.
    4. Sıcaklık ve bağıl nem termal prob kullanarak izleyin. Bağıl nem (RH) ticari bir nemlendirici ile kontrol. RH yaklaşık % 95 nemlendirici açık olduğundan ve nemlendirici kapatıldığında aşağı yaklaşık % 40 azaltır olduğunu.
    5. Örnek başına 30 µL yaklaşık 200 damla kullanın (buz gibi açılan Stokastik bir olgu olduğunu ve çok sayıda damla kullanımını analiz gerektirir).
      Not: Bu nedenle, bu çalışmalar geri kalanı için kullanılan daha büyük örnekleri bu test için kullanın. Bu durumda boyutu 125 x 62,5 mm ve protokolü de örnek veya hydrophobize yeni örnek boyutları onların yüzeylere etch uyum.
    6. Örnek dondurucu izole bir platform üzerine alt kısmı ortasında bir yer. Yavaşça bir dizi örnek (superhydrophobic örnek için 25) başına 70 damla Kasası. Dondurucu kapatın ve açın.
      Not: Zamanlı yaklaşık-25 ° c aşağı oda sıcaklığına kadar sıcaklık doğrusal olarak azalır Soğutma hızı üzerinde bağıl nem bağlıdır. Nemlendirici bağlıysa (yaklaşık 1 saat) daha az zaman alır iken düşük bağıl nem (unplugged nemlendirici), tüm süreci yaklaşık 2 saat sürer. Sıcaklık 0 ° C düşük olduğunda, damla nucleate başlar.
    7. Her sıcaklık (aralıkları 0.5 ° C), için tüm kadar bütünlük damla dondurulmuş donduruldu damla saymak.
  3. Buz yapışma testi
    1. Her örneği temel oluşturmuştur (çekme-kapalı) kontrol edilebilir bir kişiyle bir parça alan ayırmak için uygulanması gereken kuvvet ölçmek. Şekil 4 cresimli kurulumu kullanarak bu testleri gerçekleştirin.
    2. Politetrafloroetilen boru iç çapı 10 mm ile ~ 28 mm yükseklik makas kullanarak silindir kesti. Silindir örnek karşı basın. 1.2 mL distile su ile doldurun. Dondurucu odasında dolu silindir tanıtmak ve 1 h için bekleyin.
      Not: su tamamen donmuş olduğunda, silindir ile örnek sıkıca bir forvet tabak kullanarak bir platforma sabittir.
    3. Naylon iplik kullanarak bir dijital güç ölçüm için silindir bağla. Bu silindir iplik ve iplik ile ilgili olarak silindir yönünü bağlantılı şekilde değerlendirme altında hangi türü (kesme veya çekme dayanımı) yapışma olduğuna bağlıdır. Bu ölçüm için bir motorlu test standı düzeltmek. Dondurucu odası kapatın ve 600 için bekleyin s.
    4. Ölçer (10 ± 0.5) mm/dk sabit bir hızda örnekten yerinden.
      1. Bu hız kontrol paneli motorlu test stand içinde el ile ayarlayın. Dinamometre okuma kontrol programın simgesini tıklatın. Kuvvet kaydetmek için Başlat tuşuna basın.
      2. Hemen sonra Dinamometre yukarı tutmak tarafından motorlu standı kontrol paneli içinde dikey deplasman alt basarak taşımak.
    5. İş parçacığının bir uzantısı ve buz bir ayrılık örnekten Dinamometre ile ilgili örnek çıkarılması ürettiği zaman Durdur ' u tıklatın ve oluşturulan veri dosyası kaydedin.
      Not: Ölçüm kuvvet zaman açısından izler. Dinamometre olduğu hız (10 mm/dak) yerlerinden bilerek, deplasman açısından güç belirleyin. Bu rüptürü kuvveti (maksimum güç istinat) ve birim alan başına yapışma gücünü belirlemek için hizmet vermektedir.
    6. Çekme-off yanal işlenirken kesme yapışma değerlendirin. Bu durumda kişi bölgesine uygulanan kuvvet paralel (bkz. Şekil 4b). Bu amaçla, örnek dikey olarak düzeltmek ve silindir baz metal halka kullanarak iplik bağlayın. Örnek tarafından kesme deplasman yüzeyinden ayırır kadar bu yüzük ölçüm tarafından çekin.
      Not: Mukavemetli yapışma testi en yüksek kuvvet değerlendirir ve çalışma yüzeyinden bir parça dikey olarak çekildiğinde ayırmak gerekir.
    7. Bu durumda, silindir ölçere bağlanmak için hizmet veren iki küçük silindir duvardaki delik. Sonra dikey olarak buz sonunda yüzeyden müstakil kadar çekin.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Bu çalışmada kullanılan SH yüzeylerin ıslatma ve pürüzlülük özellikleri Şekil 5' te gösterilmektedir. Sıçrama her örnek için ölçülen ortalama sayısı Şekil 5a ' görüntülenir ve ortalama pürüzlülük Şekil 5biçinde gösterilir. Pürüzlülük ve özellikleri ıslatma arasında hiçbir bağlantı vardır. Politetrafloroetilen kaplamalı örnek için ölçülen sıçrama sayısı ile Ce-SA örnek kabul eder. Ancak, Ce-SA örnek açıkça kaba (~ %40 daha büyük Ra değeri). Buna ek olarak, ıslatma özelliklerini açıkça farklı olmakla birlikte FAS-17 örnek Ra değeri politetrafloroetilin için çok benzer.

Şekil 6 ' da üç dayanıklılık testleri ıslatma özelliklerini etkisi analiz: lateral aşınma testi (Şekil 6a), parçacık çarpma testi (Şekil 6b) ve UV-ozon pozlama (Şekil 6 c). Çünkü onlar 2 döngüsünden sonra onların su iticilik özelliklerini kaybederler SH örnekler zavallı mekanik direnç gösterdi.

UV-ozon testi ile ilgili olarak, biz kaydetti iken en az bir bu yüzeyler diğer açıkça zarar Politetrafloroetilen kaplama birkaç döngüsünden sonra değişmeden kaldı ajanlar giymek. Tüm yüzeyler (olmadan onların sürgülü açıları değişebilir) uzun süreli su pozlama iyi bir direnç gösterdi. Onların gereksiz nedeniyle, bu sonuçlar burada gösterilmez.

İlk anti-buzlanma testi yapılan subcooled su iticilik testi yapıldı. SH yüzeyler çok verimli bir şekilde davrandığını subcooled su 12 saatten fazla damlama sonra buz yığılma kaçınarak görülmektedir. Bu sonuçlar büyük ölçüde buz yığılma sadece 180 oluştuğu kaplamasız alüminyum örnek için elde edilen bu olanlardan daha farklıdır s sonra damlama sürecinin başlangıcı. Gösterdi pürüzsüz hidrofobik alüminyum yüzey kaplamasız örnek SH yüzeyler (3 saat sonra buz yığılma) daha hala çok kötü ama daha iyi sonuçlar.

Dondurucu gecikme testleri ile ilgili olarak, biz bu çalışmada kullanılan üç SH yüzeyler arasında dikkate değer farklılıklar gözlemleme. Ancak, pürüzsüz ve SH yüzeyler arasında önemli farklar bulundu (hydrophobized ve kaplamasız) yüzeyler. Kuru koşullarda (düşük RH), uzun buz gibi gecikmeler yüzeyi düz kaplanmamış alüminyum (7a rakam), nemli koşulları iken (Yüksek RH), düz daha verimli bir şekilde dondurma SH yüzeyler gecikme, yüzeydir bir (şekil 7b).

Buz yapışma test sonuçlarının Şekil 8' de gösterilen. Onlar SH yüzeyler kesme (8a rakam) ve gerilme buz adezyon (8b rakam) azaltmak mümkün olduğunu göstermektedir. Buz yapışma Ce-SA kaplama için açıkça diğerlerinden daha yüksek. Bu sonuçlar ortaya çıkarmak pürüzlülük buz yapışma geliştirir.

Figure 1
Şekil 1. Anti-buzlanma performans için gerekli üç yönlü. Subcooled su iticilik, dondurucu gecikme ve düşük kesme/çekme buz yapışma. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 2
Şekil 2. Protokolü'nün düzenini takip imal ve superhydrophobic yüzeyler performansını çözümlemek için bu çalışmada. İlk olarak, yüzeyler hazırlanır. İkinci, onların ıslatma ve pürüzlülük özellikleri analiz, sonraki dayanıklılık ve son olarak, onların anti-buzlanma verimliliği. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 3
Şekil 3. Mekanik dayanıklılık testleri. (a) Lateral aşınma test. (b) parçacık etkisini sınayın (erozyon). Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 4
Şekil 4. Anti-buzlanma performans testleri. (a) Subcooled suyu damlama testi. (b) gecikme testi buz gibi. (c) buz yapışma testi Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 5
Şekil 5. Su çekme dayanımı yapışma ve pürüzlülük özellikleri bu çalışma için fabrikasyon superhydrophobic yüzeylerin. Parametreli bir 4 µL su damla sıçrama sayısı yayınlandı örnek ve (b) pürüzlülük Ra'nın hata çubukları pürüzlülük genlik tarafından (a) tarafından su çekme dayanımı yapışma olduğunu içinde (a) ve (b) içinde değişkenlik (Standart sapma) göster aynı örnek 3 zıplayan damla deneyler ve sonrasında en az 4 tek Topografyaları, sırasıyla alınıyor. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 6
Şekil 6. Kayma açısı karşı her dayanıklılık testi için döngü sayısı. (a) Lateral aşınma test. (b) parçacık etkisi. (c) UV-ozon. Hata çubukları üç sürgülü damla her örnek ve her giyim koşul için dinamik okuduktan sonra (Standart sapma) değişkenlik gösterir.

Figure 7
Şekil 7. Gecikme testleri dondurma. Testleri pürüzsüz hidrofobik alüminyum yüzey (floropolimer film kaplı) ve superhydrophobic bir yüzey üzerinde (kazınmış ve kaplı floropolimer film), (a) Kuru şartlarda (RH ~ % 40) ve (b) nemli koşulları (RH ~ % 95). Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 8
Şekil 8. Buz yapışma tepe kuvvetleri ve yapışma gücüne göre sayılabilir. (a) kesme yapışma testleri. (b) mukavemetli yapışma testleri. Biz bu çalışmada üç superhydrophobic yüzeyler okudu ve daha pürüzsüz-hydrophobized (floropolimer film kaplı) alüminyum örneği ve karşılaştırma için bir tedavi edilmezse alüminyum örneği analiz. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Bu yazıda, alüminyum yüzeylerde su itici yüzeylerde üretmek için stratejileri göstermektedir. Buna ek olarak, biz ıslatma özellikleri, pürüzlülük, dayanıklılık ve anti-buzlanma performans karakterize etmek için yöntemleri gösterir.

SH yüzeyler hazırlamak için iki strateji kullanılan. İlk strateji SH yüzeyler içsel hiyerarşik yapısını asit dağlama tarafından elde etmek için uygun pürüzlülük derecesi dahil. Bu işlem özellikle hangi diğer metaller veya farklı bileşimi ile Alüminyum yüzeyler için daha fazla çalışma gerektirebilir önemlidir. Uygun gravür koşulları için arama bir sorun olabilir ve genellikle bir gravür zaman veya asit konsantrasyonu tarama gerektirir. Asit dağlama yalnızca asit çözümlerinde çözünür metal yüzeyler veya kaplamasız yüzeyler ile sınırlıdır. Bu çalışmada, biz substrat HCl ve daha sonra hydrophobized kazınmış bir floropolimer ifade veya silanization (FAS-17), buna göre kaplama ile. İkinci strateji pürüzlülük özellikleri içerir bir ceria kaplama kullanılır. Bu kaplama kazınmış Al substrat daldırma tarafından yatırılır.

Islatma yanıt üç kaplama damla deneyler sıçrayan ile incelenmiştir. Bu teknik superhydrophobic yüzeyler ıslatma özelliklerini analiz etmek için varolan teknikleri ile ilgili önemli bir gelişme olur. Yüksek su iticilik floropolimer ve Ce-SA, en düşük fiyat iticilik FAS-17 ile elde ederken kaplı yüzeyler için elde edildi. Politetrafloroetilin ve FAS-17 örneklere pürüzlülük derecesi (Ra ~ 4 µm) texturization iletişim kuralı aynı olduğu için çok benzerdir. Ancak, kapsama Politetrafloroetilen kaplamalı örnek için daha yüksek bir ölçüde bir önceki çalışma13' te doğruladı gibi bekliyoruz. CE-SA ile kaplı örnek pürüzlü, ama onun su iticilik Politetrafloroetilen örnekleri için karşılaştırılabilir. Bu o pürüzlülük göstermektedir içinde değil gerekli belirli bir derecesi veya pürüzlülük yararlı. Üç SH yüzeyler zavallı mekanik dayanıklılık gösterdi. Ce-SA örnekleri (Şekil 6a) diğerlerinden aşınma yamultmak için oldukça iyi bir direnç gösterdi. Aksi takdirde, SH yüzeylerin kum-aşınma aşınma test sonra çok benzer bozulması gösterdi. Politetrafloroetilen ile kaplı yüzey UV-ozon aşınma test çok verimli direndi. Bu Politetrafloroetilen36yüksek kimyasal stabilite için bağlı olabilir. SH yüzeylerin uzun süreli su pozlama iyi direnç gösterdi. Anti-buzlanma performansı ile ilgili olarak, biz SH yüzeyler hiçbir buz yığılma sonra sürekli su akıtan altında 12 saatten fazla gözlenmiştir beri olarak bir subcooled su itici, çok verimli ve delayers nemli, soğuk olarak daha fazla sonucuna koşullar (şekil 7b). Bu gözlem önceki sonuçları24ile iyi anlaşma mevcuttur. Ancak, buz yapışma testleri ile karşılaştırıldığında bu test için kullanılan kontrol pürüzsüz örnekleri SH yüzeylerin tatmin edici bir performans ortaya koydu (kaplanmamış ve hydrophobized). Sonuçlarımız pürüzlülük belirgin bir şekilde iyi anlaşma ile önceki gözlemler26olan buz adezyon (Şekil 8), artırır doğruladı. Subcooled su ve yüksek etkileyen nem buzlanma için tipik çevresel koşullar vardır. Ancak, buz acımasızca yüzeyde oluşan, buz temizleme SH yüzeylerden çok zor bir görev olabilir. Diğer alternatifler (soğuk poliüretan kaplama veya kaygan yüzeyler, örneğin) superhydrophobic olmayan yüzeyleri anti-buzlanma uygulamalar için önerilen. Bu eser dayanıklılık ve anti-buzlanma özelliklerini değerlendirmek için sunulan teknikleri benzer şekilde bu yüzeyleri anti-buzlanma verimliliğini karşılaştırmak için kullanılabilir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

İfşa etmek yok.

Acknowledgments

Bu araştırma projeleri tarafından desteklenmiştir: MAT2014-60615-R ve MAT2017-82182-R tarafından finanse edilen devlet araştırma ajansı (SRA) ve Avrupa Bölgesel Kalkınma Fonu (ERDF).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Hydrochloric acid, 37% SICAL, S.A. AC07411000 used for acid etching
1H,1H,2H,2H-Perfluorodecyltriethoxysilane, 97% Sigma-Aldrich 658758 used for silanization with FAS-17
Dupont AF1600 Dupont D10389631 used for fluropolymer deposition
FC-72 3M, Fluorinet 1100-2-93 used for fluropolymer deposition (flurocarbon solvent)
Cerium(III) chloride heptahydrate, 99.9% Sigma-Aldrich 228931 used for Ceria coating deposition
Hydrogen peroxide solution, 30% Sigma-Aldrich H1009 used for Ceria coating deposition
Stearic acid, ≥98.5% Sigma-Aldrich S4751 used for Ceria coating deposition
Ethanol SICAL, S.A. 16271 used throughout
Acetone SICAL, S.A. 1090 used throughout
Aluminum sheets 0.5mm MODULOR (Germany) 125993 substrates used throught
Micro-90 concentrated cleaning solution Sigma-Aldrich Z281506
Ultra pure Milli-Q water Millipore discontinued used throughout
Plasma Etcher/Asher/Cleaner EMITECH K1050X Aname K1500XDEV-001 used throughout
PCC software AMETEK discontinued sofware controlling the high speed camera Phantom MIRO 4
High Speed Camera Phantom Miro 4 AMETEK discontinued used for bouncing drop experiments
Open Loop PLµ 2.32 UPC-CD6 & Sensofar Tech S.L. version 2.32 Sofware controlling PLµ Confocal Imaging Profiler
Plµ-Confocal Imaging Profiler 2300 Sensofar Tech S.L. discontinued used for roughness measurements
TABER 5750 LINEAL ABRASER TABER 5750 used for lateral abrasion tests
Abbrasive sand: ASTM 20-30 SAND C778 U.S. SILICA COMPANY (USA) 1-800-635-7263 used for abrasive partcile impact tests
Ozone cleaner: PSDP-UV4T, Digital UV Ozone System Novascam discontinued UV-ozone degradation test
Peristalitic Pump GILSON 312, France GILSON (France) discontinued used for water dripping test
Nylon thread Dracon fishing line, Izorline internacional, inc. (USA) discontinued used for ice adhesion tests
Digital force gauge (ZTA-200N, ZTA Series IMADA (USA) 370199 used for ice adhesion tests
Motorized test stand I, MH2-500N-FA IMADA (USA) 366942 used for ice adhesion tests
Force Recorder Professional IMADA (USA) version 1.0.2 software provided by IMADA to register the force
HYGROCLIP XD - STANDARD PROBE Rotronic discontinued Temperature and humidity probe
HW3 Lite software Rotronic version 2.1.2 Sofware controlling the HYGROCLIP Probe

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Fang, G., Amirfazli, A. Understanding the anti-icing behavior of superhydrophobic surfaces. Surface Innovations. 2 (2), 94-102 (2014).
  2. Wang, N., et al. Robust superhydrophobic coating and the anti-icing properties of its lubricants-infused-composite surface under condensing condition. New Journal of Chemistry. 41 (4), 1846-1853 (2017).
  3. Jung, S., et al. Are superhydrophobic surfaces best for icephobicity? Langmuir. 27 (6), 3059-3066 (2011).
  4. Milionis, A., Loth, E., Bayer, I. S. Recent advances in the mechanical durability of superhydrophobic materials. Advances in Colloid and Interface Science. 229, 57-79 (2016).
  5. Li, X. -M., Reinhoudt, D., Crego-Calama, M. What do we need for a superhydrophobic surface? A review on the recent progress in the preparation of superhydrophobic surfaces. Chemical Society Reviews. 36 (8), 1350-1368 (2007).
  6. Sun, M., et al. Artificial Lotus Leaf by Nanocasting. Langmuir. 21 (19), 8978-8981 (2005).
  7. Darmanin, T., Guittard, F. Superhydrophobic and superoleophobic properties in nature. Materials Today. 18 (5), 273-285 (2015).
  8. Marmur, A. Soft contact: Measurement and interpretation of contact angles. Soft Matter. 2 (1), 12-17 (2006).
  9. Li, W., Amirfazli, A. Hierarchical structures for natural superhydrophobic surfaces. Soft Matter. 4 (3), 462-466 (2008).
  10. Ruiz-Cabello, F. J. M., Rodríguez-Criado, J. C., Cabrerizo-Vílchez, M., Rodríguez-Valverde, M. A., Guerrero-Vacas, G. Towards super-nonstick aluminized steel surfaces. Progress in Organic Coatings. 109, 135-143 (2017).
  11. Yuan, Z., et al. Fabrication of superhydrophobic surface with hierarchical multi-scale structure on copper foil. Surface and Coatings Technology. 254, 151-156 (2014).
  12. Varshney, P., Mohapatra, S. S., Kumar, A. Superhydrophobic coatings for aluminium surfaces synthesized by chemical etching process. International Journal of Smart and Nano Materials. 7 (4), 248-264 (2016).
  13. Ruiz-Cabello, F. J. M., et al. Testing the performance of superhydrophobic aluminum surfaces. Journal of Colloid and Interface Science. 508, 129-136 (2017).
  14. Mahadik, S. A., et al. Superhydrophobic silica coating by dip coating method. Applied Surface Science. 277, 67-72 (2013).
  15. Xu, L., Karunakaran, R. G., Guo, J., Yang, S. Transparent, superhydrophobic surfaces from one-step spin coating of hydrophobic nanoparticles. ACS Applied Materials & Interfaces. 4 (2), 1118-1125 (2012).
  16. Montes Ruiz-Cabello, F. J., Amirfazli, A., Cabrerizo-Vilchez, M., Rodriguez-Valverde, M. A. Fabrication of water-repellent surfaces on galvanized steel. RSC Advances. 6 (76), 71970-71976 (2016).
  17. Li, L., Breedveld, V., Hess, D. W. Creation of superhydrophobic stainless steel surfaces by acid treatments and hydrophobic film deposition. ACS Applied Materials & Interfaces. 4 (9), 4549-4556 (2012).
  18. Wang, N., Xiong, D., Deng, Y., Shi, Y., Wang, K. Mechanically robust superhydrophobic steel surface with anti-icing, UV-durability, and corrosion resistance properties. ACS Applied Materials & Interfaces. 7 (11), 6260-6272 (2015).
  19. Azimi, G., Kwon, H. -M., Varanasi, K. K. Superhydrophobic surfaces by laser ablation of rare-earth oxide ceramics. MRS Communications. 4 (3), 95-99 (2014).
  20. Liang, J., Hu, Y., Fan, Y., Chen, H. Formation of superhydrophobic cerium oxide surfaces on aluminum substrate and its corrosion resistance properties. Surface and Interface Analysis. 45 (8), 1211-1216 (2013).
  21. Azimi, G., Dhiman, R., Kwon, H. -M., Paxson, A. T., Varanasi, K. K. Hydrophobicity of rare-earth oxide ceramics. Nature Materials. 12, 315 (2013).
  22. Ruan, M., et al. Preparation and anti-icing behavior of superhydrophobic surfaces on aluminum alloy substrates. Langmuir. 29 (27), 8482-8491 (2013).
  23. Yin, L., et al. In situ investigation of ice formation on surfaces with representative wettability. Applied Surface Science. 256 (22), 6764-6769 (2010).
  24. Boinovich, L., Emelyanenko, A. M., Korolev, V. V., Pashinin, A. S. Effect of wettability on sessile drop freezing: when superhydrophobicity stimulates an extreme freezing delay. Langmuir. 30 (6), 1659-1668 (2014).
  25. Antonini, C., Innocenti, M., Horn, T., Marengo, M., Amirfazli, A. Understanding the effect of superhydrophobic coatings on energy reduction in anti-icing systems. Cold Regions Science and Technology. 67 (1-2), 58-67 (2011).
  26. Chen, J., et al. Superhydrophobic surfaces cannot reduce ice adhesion. Applied Physics Letters. 101 (11), 111603 (2012).
  27. Adam, S., Barada, K. N., Alexander, D., Mool, C. G., Eric, L. Linear abrasion of a titanium superhydrophobic surface prepared by ultrafast laser microtexturing. Journal of Micromechanics and Microengineering. 23 (11), 115012 (2013).
  28. Li, X. -W., et al. Low-cost and large-scale fabrication of a superhydrophobic 5052 aluminum alloy surface with enhanced corrosion resistance. RSC Advances. 5 (38), 29639-29646 (2015).
  29. Meuler, A. J., et al. Relationships between water wettability and ice adhesion. ACS Applied Materials & Interfaces. 2 (11), 3100-3110 (2010).
  30. Boinovich, L. B., et al. Combination of functional nanoengineering and nanosecond laser texturing for design of superhydrophobic aluminum alloy with exceptional mechanical and chemical properties. ACS Nano. 11 (10), 10113-10123 (2017).
  31. Wan, B., et al. Superhydrophobic ceria on aluminum and its corrosion resistance. Surface and Interface Analysis. 48 (3), 173-178 (2016).
  32. Gómez-Lopera, J. F., Martínez-Aroza, J., Rodríguez-Valverde, M. A., Cabrerizo-Vílchez, M. A., Montes-Ruíz-Cabello, F. J. Entropic image segmentation of sessile drops over patterned acetate. Mathematics and Computers in Simulation. 118, 239-247 (2015).
  33. Gao, L., McCarthy, T. J. Teflon is hydrophilic. comments on definitions of hydrophobic, shear versus tensile hydrophobicity, and wettability characterization. Langmuir. 24 (17), 9183-9188 (2008).
  34. Ruiz-Cabello, F. J. M., Rodriguez-Valverde, M. A., Cabrerizo-Vilchez, M. A new method for evaluating the most stable contact angle using tilting plate experiments. Soft Matter. 7 (21), 10457-10461 (2011).
  35. Pierce, E., Carmona, F. J., Amirfazli, A. Understanding of sliding and contact angle results in tilted plate experiments. Colloids Surfaces A. 323 (1-3), 73-82 (2008).
  36. Ye, H., Zhu, L., Li, W., Liu, H., Chen, H. Simple spray deposition of a water-based superhydrophobic coating with high stability for flexible applications. Journal of Materials Chemistry. 5 (20), 9882-9890 (2017).
  37. Rolland, J. P., Van Dam, R. M., Schorzman, D. A., Quake, S. R., DeSimone, J. M. Solvent-resistant photocurable "liquid Teflon" for microfluidic device fabrication. Journal of the American Chemical Society. 126 (8), 2322-2323 (2004).

Tags

Mühendislik sayı 138 Superhydrophobic metal yüzeyler dayanıklılık anti-buzlanma asit dağlama silanization buz yapışma gecikme dondurma
Superhydrophobic Metal yüzeyler imalatı anti-buzlanma uygulamalar için
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Montes Ruiz-Cabello, F. J.,… More

Montes Ruiz-Cabello, F. J., Ibañez-Ibañez, P., Paz-Gomez, G., Cabrerizo-Vilchez, M., Rodriguez-Valverde, M. A. Fabrication of Superhydrophobic Metal Surfaces for Anti-Icing Applications. J. Vis. Exp. (138), e57635, doi:10.3791/57635 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter