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等离子体纳米织构化超疏水性表面的液滴蒸发机制研究

超疏水性,聚合物表面,等离子体表面改性

超疏水性材料表面的工程应用中液滴蒸发是普遍存在的现象，研究超疏水性材料不同表面织构对液滴蒸发行为和蒸发机制的影响，对于其潜在应用具有重要的理论指导作用。采用1 min氧等离子体处理(OPT)和1 min、5 min、10 min、15 min、20 min八氟环丁烷等离子体聚合沉积(FPD)的等离子体纳米织构化方法改性聚丙烯，制备了具有纳米线和纳米锥的聚丙烯超疏水性表面，研究了在蒸发温度30℃和60℃下具有不同纳米织构聚丙烯超疏水性表面的去离子水液滴蒸发行为和蒸发机制，及其对液滴表面积平均蒸发通量的影响。具有不同纳米织构的聚丙烯超疏水表面的液滴在不同蒸发温度下都依次经历了Cassie态、Marnur态、Wenzel态，蒸发模式由CCA蒸发模式转变为Mixed蒸发模式，表面纳米锥结构增大固液传热导致液滴展现出较高的表面积平均蒸发通量、较大的Mixed蒸发模式占比和较短的蒸发时间。