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| 1 | 激光表面织构铝基低黏附双疏表面显示文摘通过激光表面织构化加工方法在铝合金表面制备出一种微米尺度的特殊凹坑结构,利用扫描电子显微镜(SEM)、超景深三维显微镜观测表面形貌;用接触角测量仪表征液滴在表面的润湿特性;通过高温稳定性、低温抗结冰实验和自清洁实验研究表面的温度特性和自清洁特性。结果表明:表面由规则有序的凹坑结构排列组成,且各凹坑带有一定的凸肩结构。表面对水滴的静态接触角最高达到154.6°,滚动角小于5.2°;对甘油的接触角最高达到150.3°,滚动角小于8.7°。超疏水表面在抗结冰和自清洁方面表现出优异的性能,为表面在油、水或两者的混合介质等领域内的应用提供一定的参考。 | 李晶 赵言辉 李红 杜锋 鲁树珍 | 2016 | 中国表面工程2016，29，3： | 16 |
| 2 | 基于模板印刷法的仿生超疏水木材的研制显示文摘通过模板印刷法改性处理木材表面,得到与玫瑰花瓣表面结构相同的纳米形貌超疏水木材。使用接触角检测仪测量样品表面润湿性,使用能谱分析仪(EDS)测定模板的化学成分,使用XRD测定试样晶体结构,使用DTG-60AH测定试样热稳定性。结果表明:制备的仿生超疏水木材没有改变木材的基本系能,但使木材表面具有高黏附超疏水特性;仿生超疏水木材表面的静态水接触角约为(157. 5°±0. 5°),可以阻止木材吸收水分;仿生超疏水木材具备的良好的热稳定性,热解过程质量损失约73. 2%,低于未经改性木材。 | 杨玉山 沈华杰 邱坚 | 2018 | 西南林业大学学报(自然科学)2018，38，6： | 14 |
| 3 | 飞秒激光结合水热法制备不锈钢高粘附超疏水表面显示文摘提供了一种在不锈钢基体上制备高粘附超疏水薄膜的方法。利用飞秒激光结合水热法在316L不锈钢表面制备了高粘附超疏水薄膜。先在高真空环境下,用能流密度2.4J/cm2的飞秒激光在不锈钢表面制备出微米级周期性锥状钉结构;然后采用水热法在已经溅射了一层ZnO种晶层的不锈钢微结构表面制备出ZnO纳米杆薄膜,形成微米级锥状钉结构与ZnO纳米杆相结合的双尺度微纳结构。SEM和XRD分析结果表明产物为六方纤锌矿结构的ZnO晶体。这种双尺度结构表面的表观接触角为160.2°,同时对水滴具有高粘附性。根据建立的微结构几何模型和假定的润湿状态,给出了接触角的计算公式,计算值与实验结果一致性较好。 | 吴勃 周明 李保家 蔡兰 | 2013 | 功能材料2013，44，24： | 12 |
| 4 | 碳钢超疏水表面制备及其耐腐蚀性研究显示文摘通过喷砂与电刷镀相结合的方法在碳钢表面制备出未经修饰的微纳双尺度复合结构的超疏水表面。利用扫描电子显微镜(SEM)、接触角测量仪、电化学工作站对表面形貌、动静态接触角以及耐腐蚀性进行观测。结果表明:采用该结合方法制备的疏水表面在晶粒簇直径为25-40μm,且分布均匀时,具有优异的超疏水性能;当制备电压在14V时,接触角达到152°,同时在自然时效状态下,试样能够长时间保持表面的疏水特性;结合方法制备的疏水表面与基底抛光表面相比,耐腐蚀性能提高。 | 李晶 李红 于化东 杜锋 | 2016 | 中国机械工程2016，27，23： | 11 |
| 5 | 猪笼草内表面微观结构及其浸润性研究显示文摘测量了猪笼草内表面各部位的接触角,发现超滑区疏水,最大接触角(150±2)°;超滑区和消化区有明显的浸润分界线;消化区亲水,最低接触角(16±2)°。研究发现超滑区呈微米级新月形、纳米级片状的复合结构,消化区呈微米级凹坑、网状褶皱的复合结构。结合化学处理和直接复制成形分析了内表面微结构和成分对浸润性的影响。结果表明超滑区的纳米级片状、网状蜡质结构对其超疏水特性起决定作用,消化区的接近超亲水特性主要与其表面物质成分有关,两个区域浸润性的大跨度变化是化学组成和表面形貌共同作用的结果。 | 张鹏飞 张德远 陈华伟 | 2014 | 农业机械学报2014，45，1： | 11 |
| 6 | 溶胶-凝胶法制备超疏水性纳米复合防腐涂层显示文摘通过溶胶-凝胶旋涂法在不锈钢基底上制备了具有超疏水性能的介孔碳复合SiO2涂层。通过TEM,SEM及静态接触角、电化学测试技术(Tafel和EIS)等对其结构、疏水性能和耐蚀性等进行表征。结果表明:在不锈钢基底上形成了乳突状形貌,水在涂层表面静态接触角达到163°。该超疏水性SiO2/介孔碳复合涂层具有优良的防腐性能。 | 尹成勇 李澄 彭晓燕 王加余 王艳慧 郑顺丽 李敏 胡玮 | 2014 | 中国腐蚀与防护学报2014，34，3： | 10 |
| 7 | 类水稻叶多尺度表面构筑与各向疏水性显示文摘采用高速电火花线切割加工方法与电刷镀工艺结合在铝合金表面构筑了类水稻叶多尺度层级结构表面.利用扫描电子显微镜(SEM)、激光共聚焦显微镜(LSCM)、X射线衍射仪(XRD)和接触角测量仪表征表面的形貌结构、物相组成和润湿特性.结果表明,电刷镀获得的双尺度(微-纳米)微观结构对表面疏水性起关键作用,而高速电火花线切割加工获得的规则排列亚毫米级槽棱结构进一步放大了其平槽方向表面的疏水性能,使其未经任何化学修饰即获得优异的超疏水特性,接触角可以达到151°,且展现平槽和垂槽方向不同的疏水特性.这一研究将对各向异性功能材料结合超疏水材料的应用起到一定的指导意义. | 李晶 赵世才 李强 李红 张为 于化东 | 2017 | 科学通报2017，62，16： | 9 |
| 8 | 激光加工结合自组装制备铝合金超疏水表面显示文摘通过激光加工在铝合金表面构造出具有规则结构的微米级纹理结构,再利用5种有机硅烷试剂分别对该表面进行修饰改性,以期制备得到超疏水表面。采用三维形貌仪、扫描电镜、接触角测量仪等评价制备表面的形貌结构和润湿性。结果表明,试样表面的微米级纹理结构和自组装分子膜均对试样的润湿性具有重要影响;不同有机硅烷改性修饰微米级纹理结构后的表面对水接触角存在明显差异,最大接触角可达160°。制备的超疏水表面对不同p H值的水滴均呈现超疏水性,且在大气环境下具有较好的耐久性。 | 李杰 刘玉德 高东明 黄雅婷 张会臣 | 2015 | 中国材料进展2015，34，6： | 9 |
| 9 | 超疏水铝合金表面的制备及耦合机理分析显示文摘为制备超疏水铝合金表面,采用高速电火花切割技术在铝合金表面加工类水稻叶表面的沟槽结构。通过扫描电子显微镜(SEM)观测材料表面形貌,采用接触角测量仪表征水滴在材料表面的疏水性和黏附性。结果表明:铝合金表面形成了排列规则的微米级沟槽结构,沟槽突起和底部覆盖着微米级凹坑、突起物和纳米级错层等结构。铝合金试样表面的接触角由加工前的61.24°提高至157.71°,最大达165.36°,实现了材料表面亲水向超疏水的转变。提拉法表明加工的铝合金表面具有高黏附特性。将测得的接触角与Cassie-Baxter模型计算的理论值进行比较,发现试样表面的超疏水性是微米级和纳米级等复合结构共同耦合作用的结果。铝合金试样表面的多尺度结构不仅提高了材料表面的疏水性能,同时也形成了试样表面的高黏附特性。 | 弯艳玲 廉中旭 娄俊 于化东 | 2014 | 中国表面工程2014，27，4： | 8 |
| 10 | 铝合金电刷镀与激光微加工耦合制备超疏水表面及其特性显示文摘通过电刷镀与激光微加工技术相耦合的方法,在铝合金表面制备出一种微观尺度凸包与沟槽相互排列的特殊结构。未经任何疏水修饰的情况下,得到了一种低黏附性的超疏水表面,其静态接触角达到156°,滚动角约为4.8°,并且表面在滚动性方面表现出各向(平行沟槽方向和垂直沟槽方向)异性。所制备的表面对高温环境具有较好的稳定性,低温条件下也保持在接近138°较大接触角的疏水状态,且在抗结冰方面表现出优异的性能。通过3.5%(质量分数)NaCl溶液的Tafel曲线测量发现,基体被耦合方法处理后腐蚀阻抗平均提高3个数量级。 | 李晶 赵言辉 于化东 杜锋 弯艳玲 | 2017 | 中国机械工程2017，28，1： | 8 |
| 11 | 竹材表面仿生构筑类月季花超疏水结构的研究显示文摘为克服竹材因吸湿而产生开裂、变形等缺陷,利用软印刷技术,以新鲜月季花Rosa chinensis为模板,聚二甲基硅氧烷为印章,在竹材表面仿生构筑类月季花瓣表面的超疏水微纳结构,经转印复型使竹材具有类月季花瓣高黏滞力的超疏水特性。利用扫描电子显微镜观测并对接触角进行测试。结果表明:制备的类月季花瓣竹材样品具有与月季花瓣类似的乳突状微米结构和凹槽状纳米结构的粗糙表面,它与水滴的接触角高达到153.5°,接近月季花瓣表面的接触角157.5°,显示出超疏水特性。同时,水滴可以牢固附着在竹块表面,并将其翻转90.0°和180.0°,水滴均不会滚落,表现了良好的黏附性。此外,试样提高了对涂料附着的能力。 | 宋剑刚 王发鹏 顾笛 | 2017 | 浙江农林大学学报2017，34，5： | 7 |
| 12 | 基于软印刷技术的竹材表面仿制荷叶超疏水结构显示文摘利用软印刷技术,研究了在竹材表面仿制荷叶表面的超疏水性微纳结构。以新鲜荷叶为模板,以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为印章,经过两次复形处理使竹材表面获得类似荷叶表面的超疏水结构。扫描电子显微镜(SEM)观测及接触角测试结果表明,制备的仿生荷叶竹材样品具有与荷叶类似的微纳乳突结构粗糙表面,其与水滴的接触角达到150.5°(平均值),非常接近荷叶表面的接触角(154.5°),表现出超疏水特性。仿生荷叶微纳结构竹材样品的成功制备,证实了纳米技术赋予竹材等亲水材料以超疏水性能的可行性。 | 王发鹏 李松 | 2016 | 科技导报2016，34，19： | 7 |
| 13 | 仿生超疏水木材表面微纳结构制备研究进展显示文摘仿生构建超浸润界面材料在自清洁、生物防污、防水抗结冰等领域具有巨大的潜力,但目前在木材科学领域的设计、制备和实践应用依然存在很大的挑战。根据仿生学原理,笔者简述了超疏水表面相关设计的基本理论以及多尺度粗糙结构在优化不可润湿表面结构中的作用,总结了3种构建仿生超疏水木材的有效途径,推导出本征接触角的计算公式及体系自由能变化,并在热力学计算的基础上系统阐释了微纳结构表面几何形状对润湿性能的影响,同时对粗糙表面的本征接触角和液/液/固三相体系浸润性以及基底表面上液滴能量变化进行了分析。阐述了木材表面仿生超疏水功能性改良的设计机理和制备方法,在此基础上归纳了超疏水体系中引入纳米粒子的方式在超疏水木材表面功能性改良中的应用。最后,分析了仿生功能性超疏水木材高效耐用无氟环境友好型溶剂探索、制备工艺创新以及应用范围拓展等方面存在的问题,并对其在木材功能性改良领域的应用前景和发展方向进行了展望。 | 孙庆丰 杨玉山 党宝康 陈逸鹏 王媛媛 张佳宜 邱坚 | 2021 | 林业工程学报2021，6，2： | 7 |
| 14 | 八宝景天叶片表面润湿性测试与疏水机理分析显示文摘为探寻用于超疏水表面制备的仿生原型,测试了八宝景天(Hylotelephium erythrostictum)叶片表面对水滴的润湿性,采用扫描电镜和三维形貌干涉仪对叶片表面微形貌结构进行观测并提取特征参数,基于Wenzel方程和Cassie-Baxter方程构建模型用以分析叶片表面的疏水机理。结果表明:润湿性随叶片类型的不同而呈现差异,其中新鲜幼叶正、反表面的接触角分别为(147.25±3.79)°和(137.46±4.03)°,新鲜幼叶反面的接触角高达152.54°;叶片表面由排列连续致密且呈椭球形的凸包和交错排列成网状且形貌不规则但可辨别轮廓的蜡质晶体构成,不同类型叶片表面的凸包形貌呈现显著差异但蜡质晶体形貌未有明显区别;幼叶正、反表面的凸包具有相似的高度但分布密度和投影面积显著不同,蜡质晶体层的高度和面积比未有明显差异;微米级凸包和纳米级蜡质晶体的协同作用使叶片表面呈现疏水特性且蜡质晶体发挥关键作用。基于Cassie-Baxter方程构建的模型能够有效揭示叶片表面的疏水机理,并可为超疏水表面的仿生制备提供理论支持。 | 王立新 李山山 | 2018 | 河北科技大学学报2018，39，1： | 5 |
| 15 | 竹材表面仿制类玫瑰花超疏水结构的研究显示文摘为克服竹材因吸水吸湿而引起的缺陷,在竹材表面利用软印刷技术仿制玫瑰花微纳褶皱结构表面,以玫瑰花瓣为模具、硅基聚合物为印章,经过2次转印处理使竹材具有超疏水表面。样品表面利用电子扫描显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)及接触角(WCA)进行测试,结果表明:仿生制备的类玫瑰花竹材样品具有与玫瑰花瓣相似的乳突状微米结构和凹槽状纳米结构的粗糙褶皱表面,其水接触角达到154.5°,接近玫瑰花瓣表面的接触角160.5°,表现出超疏水特性。类玫瑰花结构竹材样品的成功制备,为竹材的疏水改性探寻了一种新的途径。 | 王发鹏 吴华平 李松 章卫钢 | 2017 | 竹子学报2017，36，3： | 5 |
| 16 | 超疏水表面仿生原型制备技术研究分析显示文摘超疏水表面(superhydrophobic surface)是指水滴静态接触角>150°且滚动角<10°的材料表面,广泛应用于自清洁、防腐蚀、疏水抑冰与船舰减阻等诸多工程领域。基于仿生工程学原理,人们对典型超疏水仿生原型进行广泛研究,以期获取超疏水表面研制的理论基础。从呈现超疏水润湿现象的典型动植物体表入手,综述其表面微形貌结构特征对超疏水润湿特性的影响机制,介绍材料表面超疏水润湿行为量化表征的数学模型;重点关注仿生超疏水表面制备技术的最新研究进展,包括传统制备方法与3D打印制备技术,以及超疏水表面制备样件的功效表征;分析指出仿生超疏水表面的低成本、大面积、功效持久性是该领域未来发展的重要方向。研究成果可加深学者对超疏水润湿特性的认知,推动超疏水表面仿生研制新思路、新方法、新技术的发展。 | 王立新 张硕研 纪运广 张琳琳 | 2020 | 河北科技大学学报2020，41，1： | 4 |
| 17 | 植物叶表面超疏水性研究进展显示文摘超疏水表面因其广阔的应用前景而成为国内外研究热点。本文综述了植物叶表面的超疏水性,分析了引起超疏水性的主要原因(微观结构、化学组成等),对超疏水自清洁材料的研究趋势进行了展望,旨在为仿生多功能表面的设计和制备提供参考。 | 王万兴 房岩 蓝蓝 纪丁琪 关琳 卢浩华 郭宝琪 孙刚 | 2018 | 农业与技术2018，38，17： | 4 |
| 18 | 东亚飞蝗体表润湿性测试及疏水机理分析显示文摘为探寻用于疏水表面制备的仿生原型,测试了东亚飞蝗(Locusta migratoria manilensis)体表典型部位的润湿性。采用扫描电子显微镜和三维形貌干涉仪对体表微形貌结构进行了观测,基于Wenzel模型和Cassie-Baxter模型简要分析了体表典型部位的疏水机理。结果表明,体表不同部位的润湿性呈现差异,其中水滴在内翅表面的接触角相对较大(132.92±4.73)°,在外翅表面的接触角相对较小(119.47±4.32)°,在颈部和口器表面的接触角介于两者之间。外翅表面分布着~100μm级脊状凸起和纳米级蜡质膜层,内翅表面覆盖着毫米-微米级脊状凸起和大量微米-纳米级乳突,颈部和口器表面呈现凹凸起伏的毫米-微米级形貌结构,小区域的颈部和口器表面展现出相当光滑的微形貌。内翅因具有由脊状凸起和乳突构成的复合尺度结构而能使水滴产生CassieBaxter接触状态,从而呈现相对较大的接触角;其他典型部位的表面微形貌结构使水滴产生Wenzel接触状态而呈现相对较小的接触角。研究结果不仅能够量化表征东亚飞蝗体表典型部位的润湿特性,还可为疏水表面结构的仿生制备提供参考。 | 王立新 | 2017 | 河北科技大学学报2017，38，5： | 4 |
| 19 | 仿月季花/TiO_2超疏水竹材表面特征研究显示文摘为改善竹材的疏水性和稳定性,采用软印刷技术在竹材表面仿制月季花瓣的超疏水微纳结构,同时在竹材表面负载纳米二氧化钛提高其稳定性。利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱元素分析(EDS)、X射线衍射光谱(XRD)、傅立叶红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)及接触角技术对样品进行了表面特征分析。结果表明:在竹材表面成功构建了类月季花瓣表面的微纳乳突结构,水滴在其表面的接触角达到154.5°,展现出良好的超疏水特性;TGA结果显示,800℃后的样品仍有31.3%的残炭量,试样具有较好的热稳定性。表面仿生可延长竹材的使用寿命和增加竹材的附加值。 | 何星蔚 傅深渊 戴月萍 金春德 王发鹏 | 2017 | 世界竹藤通讯2017，15，5： | 3 |
| 20 | 环氧含氟聚合物对棉纤维的改性及其超疏水/疏油表面性能研究显示文摘采用自由基聚合法合成聚(甲基丙烯酸缩水甘油醚-无规-聚乙二醇甲基丙烯酸甲酯)[P(GMA-r-mPEGMA)],然后将其中的部分环氧基团与十七氟硫醇中的巯基通过点化学反应,接枝上十七氟硫醇单体(Perfluorodecanethiol,PFDT),制备成环氧含氟聚合物聚(甲基丙烯酸缩水甘油醚-无规-聚乙二醇甲基丙烯酸甲酯)-接枝-十七氟硫醇[P(GMA-r-mPEGMA)-g-PFDT]。利用自组装方法将环氧含氟聚合物制备成水分散纳米胶束溶液,将棉纤维浸渍到该水分散纳米胶束溶液中,加入2-乙基-4-甲基咪唑作为潜伏性促进剂,促进聚合物的环氧基团与棉纤维表面的羟基活性基团反应,将含氟聚合物通过化学接枝法键合到纤维表面。将改性棉纤维烘干,使含氟基团迁移到表面,制备成超疏水/疏油效果的棉纤维表面,其水接触角度可达到165o以上,滚动角度小于5o,食用油接触角在130o以上,且由于环氧基团的强有力粘接性,使得该改性棉纤维具有很好的稳定性,具有良好的耐有机溶剂抽提、耐酸碱、耐水洗、耐超声等优良性能。 | 邹海良 林树东 李妃 杨公华 胡继文 | 2014 | 纤维素科学与技术2014，22，3： | 3 |
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