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可溶性聚四氟乙烯微結構對疏水性能影響分析

    圖3所示為對比實驗。將制備后的超疏水可溶性聚四氟乙烯樣品放置于水槽底部。在暗室中,當有可見光入射到樣品超疏水表而時,存在微結構的可溶性聚四氟乙烯表而可以使得水槽另一側光屏上有光斑產生。且光屏上產生的光斑光強與未加工的原始可溶性聚四氟乙烯表而存在明顯的明暗差異。由此可以推斷出由皮秒激光加工出微陣列的可溶性聚四氟乙烯表而在水下對可見光的反光能力大幅提高。改變光線入射角,令半導體激光以45。入射,然后不斷向90。入射角改變,發現反射光斑亮度隨入射角增大而減小。
可溶性聚四氟乙烯微結構對疏水性能影響分析
    為了解釋微結構參數對可溶性聚四氟乙烯表而疏水性有何影響,進一步利用浸潤性模型理論進行分析。當液滴處于一個絕對平整的平而上時,則該平而對水的潤濕性只取決于固/液界而的自由能。通過Young方程計算出的本征接觸角可以表征固體的親疏水性:COSB}  =  C6S[;一6S1)/ 61.(3,(1}式中隊.是本征接觸角,么(61.<;分別是固/氣、固/液、液/氣間界而自由能。實際上,當液體與固體表而接觸時,并不存在完全平整的表而。因此,為了解釋表而粗糙結構對潤濕性的影響,分別有enzel}Cassie兩種不同固液接觸方式的粗糙表而潤濕模型,通過引入表觀接觸角表征非平整表而的親疏水性。
    Wenzel模型中,水能夠進入微結構中的所有縫隙,間接上擴大了水與表而的接觸而積。因而,Wenzel模型公式可表述為cos B*=rcos B},(2)式中B*是表觀接觸角,:是固體表而粗糙度。由(2)式可以發現,若設本征接觸角為自變量,表觀接觸角為因變量,則可以得到一個以:為斜率的線性函數。通過該線性函數,若本征接觸角確定后便可以從直線上找到對應的表觀接觸角。
    在Lassie模型中,水與表而接觸時微結構中還存留有空氣,因而形成一種混合接觸狀態,可以用(3)式表示cos B*=f(1+cos B})一1,(3)式中f.是固體接觸而積占混合接觸而積的比例。由(3)式也可以得到一個以f.為斜率的線性函數。若將兩個函數圖用一張圖表示,則可得到圖4所示函數關系。

 

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