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1.3.8 其他方法 9
1．4 当前超疏水表面研究出现的问题、发展趋势及其应用前景 9
1.4.1 出现的问题 9
1.4.2 发展趋势 10
1.4.3 应用前景 10
1．5 本文选题背景及主要立题思路 13
1.5.1 选题背景 13
1.5.2 立题思路 13
2 实验材料及测试方法 14
2．1 主要仪器和试剂 14
2.1.1 主要仪器及设备 14
2.1.2 主要试剂及材料 14
2．2 实验流程 15
2．3 薄膜的制备 16
2.3.1 载玻片的前处理 16
2.3.2 镀膜 16
2．4 表征方法 16
2.4.1 场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）表征 16
2.4.2 原子力显微镜（AFM）表征 17
2.4.3 接触角的测量 17
2.4.4 透射率分析 18
2．5 薄膜耐候性测试 19
3 玻璃表面透明SiO2疏水涂层的制备 19
3．1 引言 19
3．2 实验部分 20
3.2.1 玻璃的前处理 20
3.2.2 SiO2溶胶的配制 20
3.2.3 镀膜 20
3.2.4 样品的干燥 21
3.2.5 表面修饰 21
3．3 样品的表征 22
3.3.1 样品形貌的SEM表征 22
3.3.2 样品形貌的AFM表征 23
3.3.3 玻璃表面SiO2涂层的接触角表征 23
3.3.4 透光率的表征 25
3.3.5 耐候性测试分析 27
结论 28
致谢 29
参考文献 30
1 绪论
1．1 引言
自然界长期的发展过程，造就了许多有趣神奇的现象。例如，可在水面上跳跃、滑行而不划破水面被水吞噬的水黾[1]。水滴落在荷叶上会变成水珠，缓缓落下并带走在荷叶表面上的灰尘[2,3]。这些现象说明，良好的疏水性都在水黾的腿部、荷叶的表面得到很好的体现。生活中，荷叶上的水滴会形成水珠，顺着叶面缓缓落下，这是因为其表面的疏水层具有纳米级的凹凸不平，从而减少了水珠与叶面的接触面积。大自然中许多生物表层已逐渐形成各种规则的粗糙结构，都是为了适应其生存环境，通常具有疏水、防雾和抗氧化、减阻、自洁脱附、抗磨、防雪等功能。另外，甚至连隐形、拟态、降噪和稳定等能力都在某些生物体表面得到实现。随着材料学，纳米学科以及现代分析测试技术的不断进展，越来越多的材料研究者注意到了生物粗糙表面的研究。材料研究者发现具有防水性能和自洁净性能的动物身体和植物叶片在自然界有许多。黏附其表面的污染物，它们非常容易就能做到自清洁，但是清洗相同面积的人工表面却需要消耗大量人、物力。所以，制备人工的超疏水表面的前提与基础是对自然界中超疏水现象的原理及其结构的研究。通过分析自然界中超疏水的表面的微观结构，然后再由现代精密的分析手段得到自然界中生物体超疏水表面的表面形貌和化学成分，并且对其微观结构的分类，可以总结出“仿生”所需要的必要条件和可能途径，为仿生制备疏水表面提供理论依据和现实基础。