CHẾ TẠO BỀ MẶT SIÊU KỴ NƯỚC TRÊN ĐẾ TÔN

Vũ Thị Hồng Hạnh; Nguyễn Thanh Bình

doi:10.34238/tnu-jst.5978

CHẾ TẠO BỀ MẶT SIÊU KỴ NƯỚC TRÊN ĐẾ TÔN

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 12/05/22 Ngày hoàn thiện: 24/06/22 Ngày đăng: 24/06/22

Các tác giả

1. Vũ Thị Hồng Hạnh , Trường Đại học Sư phạm - ĐH Thái Nguyên
2. Nguyễn Thanh Bình, Trường Đại học Sư phạm - ĐH Thái Nguyên

Tóm tắt

Chức năng hóa bề mặt là một khái niệm mới dùng để chỉ sự tác động, thay đổi các tính chất Lý – Hóa để bề mặt có những đặc tính mà vật liệu ban đầu không thể có được như: chống dính ướt, chống phản xạ, tránh lắng đọng các chất, chống đóng băng.... Tuy nhiên, các phương pháp chế tạo các bề mặt chức năng kể trên đòi hỏi các kĩ thuật phức tạp, tốn kém, và mất nhiều thời gian. Nghiên cứu này sẽ trình bày một phương pháp đơn giản và rẻ tiền được sử dụng để chức năng hóa bề mặt của đế Tôn cho ứng dụng không dính ướt và chống bám bẩn. Các đế tôn sau khi rửa sạch sẽ được mài bằng giấy ráp để tạo nên các cấu trúc micro và tiếp nối bằng quá trình ăn mòn ướt để tạo nên cấu trúc đa lớp micro-nano. Quá trình xử lí được tiếp tục bởi sơn phủ hợp chất hóa học kị nước để đảm bảo tính không dính ướt của bề mặt. Sau khi được xử lý, bề mặt tôn chuyển sang trạng thái hoàn toàn không dính ướt, chống bám bẩn và được quan sát bằng camera tốc độ cao. Kết quả nghiên cứu là cơ sở để đề xuất các giải pháp chế tạo các bề mặt chức năng hướng đến các ứng dụng ngoài trời.

Từ khóa

Kỵ nước; Bề mặt chức năng; Không thấm nước; Tôn; Ăn mòn ướt

Toàn văn:

PDF (English)

Tài liệu tham khảo

[1] A. A. G. Bruzzone, H. L. Costa, P. M. Lonardo, and D. A. Lucca, “Advances in engineered surfaces for functional performance,” CIRP Annals, vol. 57, no. 2, pp. 750–769, 2008.

[2] A. Malshe, K. Rajurkar, A. Samant, H. N. Hansen, S. Bapat, and W. Jiang, “Bio-inspired functional surfaces for advanced applications,” CIRP Annals, vol. 62, no. 2, pp. 607–628, 2013.

[3] F. de Nicola, P. Hines, M. de Crescenzi, and N. Motta, “Moth-eye effect in hierarchical carbon nanotube anti-reflective coatings,” Carbon, vol. 108, pp. 262–267, 2016.

[4] T. Okabe, T. Yano, K. Yatagawa, and J. Taniguchi, “Polyimide moth-eye nanostructures formed by oxygen ion beam etching for anti-reflection layers,” Microelectronic Engineering, vol. 242–243, 2021, Art. no. 111559.

[5] H. Xu, L. Gong, S. Zhang, R. Ma, L. Pan, J. Zhao, and Y. Li, “Biomimetic Moth-eye Anti-reflective Poly-(methyl methacrylate) Nanostructural Coating,” Journal of Bionic Engineering, vol. 16, no. 6, pp. 1030–1038, 2009.

[6] B. D. Nguyen and T. B. Nguyen, “Investigate on structure for transparent anti-icing surfaces,” AIP Advances, vol. 10, no. 8, 2020, Art. no. 085101.

[7] H. Guo, Y. Xing, H. Yuan, R. Zhang, Y. Zhang, and P. Deng, “Improving the anti-icing performance of superhydrophobic surfaces by nucleation inhibitor,” Surface Engineering, vol. 36, no. 6, pp. 621–627, 2020.

[8] T.-B. Nguyen, S. Park, and H. Lim, “Effects of morphology parameters on anti-icing performance in superhydrophobic surfaces,” Applied Surface Science, vol. 435, pp. 585-591, 2018.

[9] T. B. Nguyen, T. H. H. Vu, T. N. Ngo, and B. D. Nguyen “Anti-icing efficiency on bio-inspired slippery elastomer surface,” Materials Chemistry and Physics, vol. 265, 2021, Art. no. 124502.

[10] T.-B. Nguyen, S. Park, Y. Jung, and H. Lim, “Effects of hydrophobicity and lubricant characteristics on anti-icing performance of slippery lubricant-infused porous surfaces,” Journal of Industrial and Engineering Chemistry, vol. 69. pp. 99-105, 2019.

[11] V.-H. Nguyen, B. D. Nguyen, H. T. Pham, S. S. Laflem, D.-V. N. Vo, M. Shokouhimehr, T. H. H. Vu, T.-B. Nguyen, S. Y. Kim, and Q. V. Le, “Anti-icing performance on aluminum surfaces and proposed model for freezing time calculation,” Scientific Reports, vol. 11, no. 1, 2021, Art. no. 3614.

[12] T. H. H. Vu, X. T. Mai, and T.-B. Nguyen, “Anti-icing approach on flexible slippery microstructure thin-film,” Cold Regions Science and Technology, vol. 186, 2021, Art. no. 103280.

[13] B. D. Nguyen, B. X. Cao, T. C. Do, H. B. Trinh, and T.-B Nguyen, “Interfacial parameters in correlation with anti-icing performance,” Journal of Adhesion, vol. 97, no. 9, pp. 860-872, 2019.

[14] M. A. Sarshar, D. Song, C. Swarctz, J. Lee, and C.-H. Choi, “Anti-Icing or Deicing: Icephobicities of Superhydrophobic Surfaces with Hierarchical Structures,” Langmuir, vol. 34, no. 46, pp. 13821–13827, 2018.

[15] X. T. Mai, T. H. H. Vu, and T. B. Nguyen, “The integrated contribution of surface topology to anti-icing effectiveness,” Surface Topography: Metrology and Properties, vol. 10, no. 1, 2022, Art. no. 15036.

[16] S. Farhadi, M. Farzaneh, and S. A. Kulinich, “Anti-icing performance of superhydrophobic surfaces,” Applied Surface Science, vol. 257, no. 14, pp. 6264–6269, 2011.

[17] J. Yang and W. Li, “Preparation of superhydrophobic surfaces on Al substrates and the anti-icing behavior,” Journal of Alloys and Compounds, vol. 576, pp. 215–219, 2013.

[18] X. Luo, L. Lu, M. Yin, X. Fang, X. Chen, D. Li, L. Yang, G. Li, and J. Ma, “Antireflective and self-cleaning glass with robust moth-eye surface nanostructures for photovoltaic utilization,” Materials Research Bulletin, vol. 109, pp. 183–189, 2019.

[19] W. Zhao, L. Xiao, X. He, Z. Cui, J. Fang, C. Zhang, X. Li, G. Li, L. Zhong, and Y. Zhang, “Moth-eye-inspired texturing surfaces enabled self-cleaning aluminum to achieve photothermal anti-icing,” Optics & Laser Technology, vol. 141, 2021, Art. no. 107115.

[20] Z. He, Y. Zhuo, Z. Zhang, and J. He, “Design of Icephobic Surfaces by Lowering Ice Adhesion Strength: A Mini Review,” Coatings, vol. 11, no. 11, 2021, doi: 10.3390/coatings11111343.

[21] S. A. Kulinich and M. Farzaneh, “Ice adhesion on super-hydrophobic surfaces,” Applied Surface Science, vol. 255, no. 18, pp. 8153–8157, 2009.

[22] A. J. Meuler, J. D. Smith, K. K. Varanasi, J. M. Mabry, G. H. McKinley, and R. E. Cohen, “Relationships between Water Wettability and Ice Adhesion,” ACS Applied Materials & Interfaces, vol. 2, no. 11, pp. 3100–3110, 2010.

[23] D. K. Sarkar and M. Farzaneh, “Superhydrophobic Coatings with Reduced Ice Adhesion,” Journal of Adhesion Science and Technology, vol. 23, no. 9, pp. 1215–1237, 2009.

[24] T. H. H. Vu, X. T. Mai, Q. T. Tu, and T.-B. Nguyen, “Nature-inspired slippery polymer thin film for ice-repellent applications,” Bioinspired, Biomimetic and Nano biomaterials, vol. 10, no. 3, pp. 107–113, 2021.

[25] T. H. H. Vu, T. C. Do, V. H. Chu, M. A. Pham, T. M. T. Nguyen, T. T. Bui, T. M. Dam, S. Sonemany, and T.-B. Nguyen, “Icephobic approach on hierarchical structure polymer thin-film,” Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology, vol. 13, no. 1, 2022, Art. no. 15004.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.5978

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ