前往移动版科技大市场
下载科技大市场 android App.

工程材料表面的润湿及其调控

2015-07-23 20:51:00   评论:0 点击:

\
 

项目名称: 工程材料表面的润湿及其调控
项目简介:   材料大多通过表界面与外界环境发生相互作用,材料表面液体的润湿行为是材料与环境相互作用的前提,如湿气在表面的润湿粘附滞留是金属腐蚀破坏的首要步骤;疏油管道内壁的结蜡起因于亲油粘附;发生在我国多省份的冰灾是由于冰在电力、道路、交通工具等表面的累积等等,这些现实问题都与界面的润湿相关,很多问题至今仍然难于找到解决方案。另一方面,自然界的生物体在长期进化过程中形成了自身独特的润湿性,如荷叶的超疏水自清洁功能、蜘蛛丝和仙人掌的集水功能等,已完全适应了所生存的环境,可为以上问题的解决提供借鉴的方案。
本项目以仿生思想为设计理念,以国家需求为研究导向,在认识自然和工程材料表面仿生设计制备的过程中凝练基本科学问题,在工程材料表面润湿粘附调控、微纳米结构构筑和化学组成改性等方面做出了有重要国际影响的工作,发展了特殊润湿性界面材料技术,克服了传统方法成本高、难于大规模工程应用的缺陷,为特殊润湿材料的工程应用提供了理论基础和技术支持。研究揭示了自然表面特殊润湿性的原理,首次提出了“超疏水工程材料”的概念。依据自然仿生原理,发展了在多种工程材料如钛、铝、铜、铁等及其合金表面制备超疏水、超疏油表面的方法。国际上首次制备了表面多孔型纳米管阵列膜,并针对不同的金属及合金工程材料,发展了一系列创新性的、适合工程化的表面微纳米结构设计调控方法。通过结构设计,实现了微纳米结构的可控构筑,并使研究方法获得了普适性推广,并进一步设计构筑了润湿性可多次调控的自修复表面、界面材料可逆粘附转换表面以及润湿性可逆响应性变化的涂层。将微接触印刷与表面引发聚合相结合,在国际上首次制备了多元化聚合物刷图案,并综合利用单分子组装、多巴胺化学和表面接枝聚合物刷修饰等手段,建立了对各种工程材料表面化学改性并调控其润湿性的新方法。提出了特殊润湿工程涂层设计制备的普适性原则。通过构筑组分梯度分布涂层,解决了低表面能引起的界面结合力差等瓶颈问题,为特殊润湿工程材料迈向工业化应用奠定了坚实的基础,并与多家企业建立了合作关系,开发相应防污减阻涂层、表面自清洁和润滑防护材料技术。
该研究属于工程材料领域的国际前沿,部分研究成果引领了材料表面特殊润湿处理及其调控领域的研究方向,引起了国际同行的高度关注和认可。本项目提出的仿生设计特殊润湿工程材料的思想具有重要的基础科学价值;同时项目组建立了具有特殊润湿功能的工程材料体系,发展了自主知识产权的材料与技术,为工程材料表面的应用奠定了坚实的基础。

 
产权单位(人): 中科院兰州化学物理研究所周峰

? jbo <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <文本链> <文本链> <文本链> <文本链> <文本链> <文本链>