An Investigation into Preparation and Cassie State Stability Analysis of Superhydrophobic Copper Surface Produced by Laser Ablation and Electrodeposition
GU Qinming, ZHANG Zhaoyang, Zhou Hui, Zhang Kaifeng, Kun Xu, ZHU Hao
Jiangsu University Jiangsu University of Science and Technology FZU ‒ Institute of Physics of the Academy of Sciences of the Czech Republic Jiangsu Key Laboratory of 3D Printing Equipment and Manufacturing
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摘要与影响
目前已有大量研究关注超疏水表面的制备方法，但金属表面微纳米复合结构对Cassie状态稳定性影响的研究还相对较少。采用激光-电化学沉积连续加工方法，在铜表面制备出具有丰富纳米镍棱锥的微纳米复合结构。改变激光扫描间隙，铜样品得到不同尺寸的微米结构，在常温（25℃）和低温（5℃）下表现出不同的润湿性。激光扫描间隙相当于激光光斑直径时，超疏水表面在常温和低温下的接触角均达到最大值，分别为161°和151°，滚动角均达到最小值，分别为1°和5°。此时，液滴冲击试验下的Cassie状态最稳定，样品表面有3、4次完整的回弹过程。冷凝试验表明，稳定的Cassie状态与表面微纳米复合结构有关。丰富的纳米结构能使冷凝微液滴从表面跳开，且激光扫描间隙相当于光斑直径时，均匀、紧密分布的微米结构小于液滴跳跃的临界尺寸，具有更稳定的Cassie状态。本研究提供一种高效制备微纳米复合结构的超疏水铜表面的方法，并讨论其表面Cassie状态的稳定性。
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学术脉络
学科主题
材料 / 化学Surface Modification and Superhydrophobicity
Electrohydrodynamics and Fluid Dynamics · Fluid Dynamics and Thin Films
参考文献 16
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引用本文 3
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