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可溶性聚四氟乙烯微结构对疏水性能影响分析

    图3所示为对比实验。将制备后的超疏水可溶性聚四氟乙烯样品放置于水槽底部。在暗室中,当有可见光入射到样品超疏水表而时,存在微结构的可溶性聚四氟乙烯表而可以使得水槽另一侧光屏上有光斑产生。且光屏上产生的光斑光强与未加工的原始可溶性聚四氟乙烯表而存在明显的明暗差异。由此可以推断出由皮秒激光加工出微阵列的可溶性聚四氟乙烯表而在水下对可见光的反光能力大幅提高。改变光线入射角,令半导体激光以45。入射,然后不断向90。入射角改变,发现反射光斑亮度随入射角增大而减小。
可溶性聚四氟乙烯微结构对疏水性能影响分析
    为了解释微结构参数对可溶性聚四氟乙烯表而疏水性有何影响,进一步利用浸润性模型理论进行分析。当液滴处于一个绝对平整的平而上时,则该平而对水的润湿性只取决于固/液界而的自由能。通过Young方程计算出的本征接触角可以表征固体的亲疏水性:COSB}  =  C6S[;一6S1)/ 61.(3,(1}式中队.是本征接触角,么(61.<;分别是固/气、固/液、液/气间界而自由能。实际上,当液体与固体表而接触时,并不存在完全平整的表而。因此,为了解释表而粗糙结构对润湿性的影响,分别有enzel}Cassie两种不同固液接触方式的粗糙表而润湿模型,通过引入表观接触角表征非平整表而的亲疏水性。
    Wenzel模型中,水能够进入微结构中的所有缝隙,间接上扩大了水与表而的接触而积。因而,Wenzel模型公式可表述为cos B*=rcos B},(2)式中B*是表观接触角,:是固体表而粗糙度。由(2)式可以发现,若设本征接触角为自变量,表观接触角为因变量,则可以得到一个以:为斜率的线性函数。通过该线性函数,若本征接触角确定后便可以从直线上找到对应的表观接触角。
    在Lassie模型中,水与表而接触时微结构中还存留有空气,因而形成一种混合接触状态,可以用(3)式表示cos B*=f(1+cos B})一1,(3)式中f.是固体接触而积占混合接触而积的比例。由(3)式也可以得到一个以f.为斜率的线性函数。若将两个函数图用一张图表示,则可得到图4所示函数关系。

 

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