Biz çeşitli metodolojiler superhydrophobic metal yüzeyler üretmek için ve onların dayanıklılık ve anti-buzlanma özellikleri keşfetmek için göstermektedir.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Superhydrophobic Metal yüzeyler imalatı anti-buzlanma uygulamalar için
Bu makalede
Özet
Özet
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.
Giriş
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 hidrofob....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
Not: Protokol Şekil 2' de gösterilen düzeni izler.
1. numune hazırlama
-
Kesme ve temizlik
- 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. - 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.
- Örnekleri bol distile su akışı içinde yıkayın. Daha sonra her örnek 30 ml % 96....
- Metal bükme kullanarak, 250 x 250 mm alüminyum 0.5 mm yaprak x 25 mm x 45 mm x 0.5 mm adet kesilmiş.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
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 a.......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
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 .......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
İfşa etmek yok.
Teşekkürler
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).
....Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Hidroklorik asit, %37 | SICAL, S.A. | AC07411000 | asitle aşındırma için kullanılır |
| 1H, 1H, 2H, 2H-Perflorodesiltrietoksisilan,% 97 | Sigma-Aldrich | 658758 | FAS-17 Dupont ile silanizasyon için kullanılır |
| AF1600 | Fluropolimer biriktirme için kullanılan | Dupont | D10389631 |
| FC-72 | 3M, Fluropolimer biriktirme için kullanılan Florinet | 1100-2-93 | (flurokarbon çözücü) |
| Seryum (III) klorür heptahidrat, Ceria | kaplama biriktirme için kullanılan | Sigma-Aldrich | 228931 |
| Hidrojen peroksit çözeltisi,% 30 | Ceria kaplama biriktirme için kullanılan | Sigma-Aldrich | H1009 |
| Stearik asit, > Ceria | kaplama biriktirme için kullanılan | Sigma-Aldrich | S4751 |
| Etanol | SICAL, SA | 16271 | |
| Aseton SICAL | , S.A. | 1090 | boyunca kullanılan |
| Alüminyum levhalar 0.5mm | MODULOR (Almanya) | 125993 | boyunca kullanılan yüzeyler |
| Micro-90 konsantre temizleme solüsyonu | Sigma-Aldrich | Z281506 | |
| Ultra saf Milli-Q su | Millipore | üretimi durduruldu | |
| Plazma Aşındırıcı/Asher/Temizleyici EMITECH K1050X | Aname | K1500XDEV-001 | kullanılmış |
| PCC yazılımı | AMETEK | , yüksek hızlı kamerayı kontrol eden yazılımı durdurdu Phantom MIRO 4 | |
| Yüksek Hızlı Kamera Phantom Miro 4 | zıplayan düşme deneyleri için kullanılan | AMETEK | durduruldu |
| Açık Döngü PL ve mikro; 2.32 | UPC-CD6 & Sensofar Teknoloji Sl | sürüm 2.32 | PL & micro'yu kontrol eden yazılım; Konfokal Görüntüleme Profilleyici |
| Plµ-Konfokal Görüntüleme Profilleyici 2300 | Sensofar Tech S.L. | Üretimi durduruldu | Pürüzlülük ölçümleri için kullanılır |
| TABER 5750 LINEAL AŞINDIRICI | TABER | 5750 | yanal aşınma testleri için kullanılır |
| Aşındırıcı kum: ASTM 20-30 KUM C778 | U.S. SILICA COMPANY (ABD) | 1-800-635-7263 | Aşındırıcı parçacık darbe testleri için kullanılır |
| Ozon temizleyici: PSDP-UV4T, Dijital UV Ozon Sistemi | Novascam | UV-ozon bozunma testini | |
| durdurduPeristalitik Pompa GILSON 312, Fransa | GILSON (Fransa) | durduruldu su damlama testi için kullanılır | |
| Naylon iplik | Dracon olta, Izorline internacional, inc. (ABD) | durduruldu | Buz yapışma |
| testleri için kullanılır Buz yapışma testleri için kullanılan | dijital kuvvet ölçer (ZTA-200N, ZTA Serisi | IMADA (ABD) | 370199 |
| Motorlu test standı I, MH2-500N-FA | IMADA (ABD) | 366942 | buz yapışma testleri için kullanılır |
| Kuvvet Kaydedici Profesyonel | IMADA (ABD) | sürüm 1.0.2 | kuvveti kaydetmek için IMADA tarafından sağlanan yazılım |
| HYGROCLIP XD - STANDART PROB | Rotronic | durduruldu | Sıcaklık ve nem probu |
| HW3 Lite yazılımı | Rotronic | sürüm 2.1.2 | HYGROCLIP Probunu kontrol eden yazılım |
Kaynaklar
- Fang, G., Amirfazli, A. Understanding the anti-icing behavior of superhydrophobic surfaces. Surface Innovations. 2 (2), 94-102 (2014).
- 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).
- Jung, S., et al.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
