高強(qiáng)度建筑疏水材料的應(yīng)用研究

王輝 張力于

摘 要：本文以高強(qiáng)度建筑疏水材料的應(yīng)用研究為主要內(nèi)容進(jìn)行闡述，結(jié)合當(dāng)下超疏水材料制備方法以及分類為主要依據(jù)，首先分析了模板法、氣相沉積法（CDV），其次從超疏水和超雙疏材料的有效使用進(jìn)行深度探究和分析，其目的在于提升高強(qiáng)度建筑疏水材料使用價(jià)值，旨在為相關(guān)研究提供參考資料。

關(guān)鍵詞：高強(qiáng)度建筑;疏水材料;一步浸泡法;氣相沉積發(fā)

引言：

高強(qiáng)度建筑疏水材料具備疏水性和超雙疏性等各種維納符合材料，在人們實(shí)際生活以及國民生產(chǎn)等部門中存在一定價(jià)值，具備廣泛使用前景和價(jià)值，所以深受科學(xué)界的關(guān)注，因?yàn)楣腆w表層存在一定浸潤行，從而表面具備化學(xué)組成特征，所以可以通過對固體表層自由和形貌形式做好控制工作。最近幾年，高強(qiáng)度建筑疏水材料的研究受到人們的關(guān)注重視 ，吸引了越來越多學(xué)科人員以及課題組的關(guān)注，也就是說，超疏水和超雙疏材料的有效制備成為人們廣泛關(guān)注的問題。所以本文基于查找各種文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，對超疏水和材料制備進(jìn)展情況進(jìn)行研究。

一、背景

表層潤濕性主要是液體基于固體層次上表現(xiàn)出來的鋪展基本能力，也是固體表層主要性質(zhì)內(nèi)容，在物理化學(xué)期間，自身存在很多基本性能，可以吸附、潤滑和分散等，相關(guān)研究展示固體表層潤滑都是化學(xué)和微觀集合形成的，可以通過光、電荷磁等產(chǎn)生一定影響。固體表層的性能一般可以是水滴在表層成一定潤濕角導(dǎo)致的，潤濕角≤90°，此時(shí)表層可以稱之為親水表層，大于90°，則可以稱之為疏水表層，超疏水固體一般和水滴之間形成的接觸角度是150°范圍內(nèi)。在自然表層存在很多超疏水表層，最經(jīng)典的就是荷葉為主的植物葉子表層，可以稱之為荷葉效應(yīng)，蝴蝶等帶有翅膀的鳥類等，正是由于自然環(huán)境的影響和啟發(fā)，使得很多課題都在針對超疏水材料制備以及使用進(jìn)行研究，通過自身努力做出合理探究和分析，從而可以確保其在未來具備有利地位。

二、超疏水材料制備方法以及分類

（一）模板法

超疏水材料是一種多孔氧化鋁為模板的超疏水材料，主要是在一定孔徑的氧化鋁模板進(jìn)行有效覆蓋，在聚碳酸酯膜基礎(chǔ)上，做好加熱工作，使得pc膜完全徹底融化，然后將其注入到模板存在的孔內(nèi)，最后將模板完全剔除可以有效得到納米棒狀的陣列基本結(jié)構(gòu)。再將模板制備為一個(gè)圓筒狀的形式，針對上述工作步驟進(jìn)行模仿，可以有效得到一個(gè)非常大面積的陣列pc納米棒。

（二）氣相沉積法（CDV）

此種方法屬于一種制備微米和納米結(jié)構(gòu)的有效方式，所以在最近幾年材料學(xué)以及其他范圍內(nèi)得到廣泛使用。從課題組報(bào)道借助氣象沉積形式進(jìn)行制備，要構(gòu)建阿紫石英基地層次上進(jìn)行制備，最終可以得到蜂房狀基本結(jié)構(gòu)， 最終可以達(dá)到超疏水目的。

三、超疏水和超雙疏材料的有效使用

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上使用：超疏水材料因?yàn)樽陨泶嬖诜浅?yōu)良的基本性能，并且在未來具備很好的使用前景，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作層次上，可以借助對表面形態(tài)和生物表面的有效控制，最終可以得到超疏水自清潔和異性超雙疏水表面的制備方法。此種雙疏水界面材料在人們?nèi)粘Ｉ钪幸约肮まr(nóng)領(lǐng)域內(nèi)存在一定價(jià)值，可以為人們生活帶來非常便利工作需求，同時(shí)還可以有效提升高附加產(chǎn)值。在實(shí)際生活期間，可以借助對空調(diào)換熱器表層材料進(jìn)行全方位處理，此種形式能夠有效避免表層出現(xiàn)結(jié)漏和結(jié)霜問題的出現(xiàn)，還可以有效降低空調(diào)自身發(fā)出的噪聲，從而確?？照{(diào)使用壽命加長，與此同時(shí)可以有效節(jié)約空調(diào)制備經(jīng)濟(jì)成本的投入。

加上超疏水表層形成的自清潔存在很好的摩擦基本性能，還可以有效抵抗結(jié)冰性能，還可以有效除去冰，吸水率是比較好的。

當(dāng)混凝土道路、橋梁和壩體等建筑物因?yàn)橹車h(huán)境使得有害離子磨損從而使得表面出現(xiàn)腐蝕和凍融破壞，則會導(dǎo)致整體因?yàn)樵缙谄茐臒o法達(dá)到正常使用壽命，所以在整體之中需要投入更多資金進(jìn)行合理維修和養(yǎng)護(hù)，從而給國家造成眼中經(jīng)濟(jì)損失，還會引起比較嚴(yán)重的交通不便現(xiàn)象，對周圍環(huán)境造成眼中影響等等。所以，需要對建筑物在特別情況下造成的抗腐蝕成為現(xiàn)在混凝土材料需要重點(diǎn)解決的問題。

鋼筋混凝土自身結(jié)構(gòu)經(jīng)常會因?yàn)楦g出現(xiàn)問題，進(jìn)而使得水在整體無法發(fā)揮重要價(jià)值，混凝土表層會出現(xiàn)一層微孔親水表層，環(huán)境之中存在的氯離子和硫酸鹽等會因?yàn)檎l逐漸滲透到內(nèi)部，從而使得表層出現(xiàn)腐蝕問題，所以可以使用硬化后形成的堅(jiān)固的高強(qiáng)度建筑材料 避免內(nèi)部水分出現(xiàn)侵蝕問題。將表層強(qiáng)度高的親水固體材料使用到建筑之中，增強(qiáng)整體效果，提升建筑效果。

表層潤濕性直接決定材料表層的親疏水基本性質(zhì)，表層潤滑重點(diǎn)是液體存在的水滴會直接低落在固體表層上形成鋪展能力，也是固體材料的重要性質(zhì)之一。建筑材料自身存在的潤滑性通常可以使用液滴和表層形成的一種接觸角之間的大小進(jìn)行有效表示，需要結(jié)合接觸角大小關(guān)系，對建筑材料進(jìn)行分類。

通過上述方法在金屬表面積上可以構(gòu)建一層比較穩(wěn)定的超疏水薄膜，然后將金屬片以及金屬薄膜主要是銅和鋅，在具備脂肪酸的乙醇溶液中完成浸泡工作，在金屬表層上可以形成花形金屬脂肪酸鹽微簇，水滴可以在形成的微簇上演變?yōu)榻佑|角。角度大概是162°，存在比較小的滾動(dòng)角，角度大概是2°，在一步步浸泡期間，會形成一種超疏水表層，并且是整個(gè)工作中最為主要和關(guān)鍵的內(nèi)容。

四、結(jié)束語

總而言之，超疏水材料的有效制備前景是很好的，可以在未來社會中被廣泛應(yīng)用，并且也是現(xiàn)在研究的主要內(nèi)容，研究人數(shù)和重視程度逐漸提升，加上超疏水材料的有效制備是現(xiàn)在需要面臨的問題就是經(jīng)濟(jì)成本投入比較高，機(jī)械強(qiáng)度缺失，從而使得工業(yè)化使用存在難度。通過多年我國研究人員的努力，最終發(fā)現(xiàn)超疏水材料的研究以及制備在國際領(lǐng)域內(nèi)處于領(lǐng)先地位。

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