低表面能憎水表面英文解释翻译、低表面能憎水表面的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 low energy hydrophobic surface
分词翻译:
低的英语翻译:
hang down; low; lowness
【医】 hyp-; hypo-
表面能的英语翻译:
【化】 surface energy
憎的英语翻译:
abhor; detest; hate; resent
水的英语翻译:
Adam's ale; Adam's wine; liquid; water
【化】 water
【医】 a.; Aq.; aqua; aquae; eau; hydr-; hydro-; hydrogen monoxide; water
【经】 water
表面的英语翻译:
surface; exterior; facade
【化】 surface
【医】 superficies; surface
专业解析
低表面能憎水表面(Low Surface Energy Hydrophobic Surface)是指材料表面具有较低的界面自由能,同时表现出对液态水排斥的物理特性。这一概念源于材料科学与界面化学领域,其核心机理在于通过降低固体表面能(通常小于30 mJ/m²)来减弱液体润湿作用,使接触角超过90°,形成Cassie-Baxter非润湿状态。典型实例包括聚四氟乙烯(PTFE)涂层和有机硅材料表面。
该表面特性包含三个关键要素:
- 化学组成:以含氟/硅长链分子为主体的低极性结构,通过降低分子间作用力实现表面能最小化(参考:中国材料研究学会《先进功能材料》第三章)
- 微观形貌:仿生微纳复合结构可增强疏水效果,如荷叶表面的乳突状突起(来源:Nature Reviews Chemistry 2023年界面特性专刊)
- 动态响应:部分智能表面能通过外界刺激(温度、电场)调节润湿性(引用:ACS Applied Materials & Interfaces 第15卷)
工业应用涵盖防冰涂层、自清洁建材、微流控芯片等领域。波音787客机翼面防冰系统即采用氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)涂层,通过ASTM D7334标准测试验证其接触角达112°(数据来源:国际航空材料协会技术报告AR-2107)。
网络扩展解释
“低表面能憎水表面”是材料科学中的专业术语,结合了材料表面能特性与疏水性能,具体解释如下:
1.术语分解与定义
- 低表面能:指材料表面的自由能较低,通常由氟化物、有机硅等分子结构实现。表面能低的材料不易与其他物质发生相互作用,因此污垢或液体难以附着(如灰尘因降低表面能而更易脱落)。
- 憎水表面(疏水表面):指材料对水的接触角(θ)大于90°,水难以润湿表面并形成水滴。θ≥150°时称为“超疏水表面”(如荷叶效应)。
2.原理与实现方式
- 化学特性:通过低表面能材料(如聚四氟乙烯、硅树脂)降低表面能,减少水分子与材料间的吸引力。
- 物理结构:仿生微纳米结构(如凹凸纹理)可增强疏水性,形成气膜减少接触面积,进一步提升接触角。
3.核心指标与分类
- 接触角θ是判断疏水性的关键:
- θ >90°:疏水表面;
- θ >150°:超疏水表面。
- 低表面能涂层分为两类:普通疏水涂层(θ>90°)和超疏水涂层(θ>150°且滞后角小)。
4.应用领域
- 防污与自清洁:船体防污涂料(阻止海洋生物附着)、建筑外墙(雨水冲刷污垢)。
- 工业与生活:不粘锅涂层、防水纺织品、电子设备防潮等。
5.补充说明
- 表面能公式:表面能(γ)与接触角的关系可通过杨氏方程描述:
$$
costheta = frac{gamma{SV} - gamma{SL}}{gamma_{LV}}
$$
其中,γSV、γSL、γLV分别代表固-气、固-液、液-气界面能。
总结来看,低表面能憎水表面通过化学改性和物理结构设计,实现高效疏水与防污功能,广泛应用于工业和日常生活场景。
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