更有用的双疏测试

蓝色表示水,琥珀色表示油。图中为可能出现的行为示意,并非疏能实测结果。 技术示意,并非性能实测图;图中蓝色表示水,琥珀色表示油或污染物。

蓝色为水、琥珀色为油:明确液体、测液滴移动,再于磨耗后复测;疏油性损失仅示意一种可能情况
  1. 明确液体

    分别测试水与已知油品。

  2. 液滴移动

    观察形状及液滴在倾斜表面的移动。

  3. 磨损之后

    两者都要复测:水仍成珠时,疏油表现可能已经下降。

水和油需要分别测试

能排走雨水的涂层,仍可能被油润湿。润滑油、液压油和工艺残留物的组成、黏度及表面张力各不相同。判断疏油声明时,要问清使用哪种液体、什么温度,以及接触了多久。条件允许时,应提供设备实际使用的液体,不只依赖实验室参考油。

不只看液滴形状,还要看能否离开

接触角描述的是液滴在被测表面上的形状;滚动角或滑动测试则反映倾斜表面后液滴是否容易移动。记录液滴体积、基材、固化和测试方式,结果才便于比较。外形很圆却牢牢停在表面的液滴,未必能满足小倾角或水平部件的清洁需求。

磨损后,水和油都要重测

保持疏水并不能代替保持疏油的验证。一项关于双疏降温涂层的公开研究发现,在其规定的磨耗测试中,疏油表现开始受损时,疏水表现仍然明显。这个结果针对所研究的体系,不代表所有涂层。新应用应在有代表性的擦拭、磨耗、老化和化学接触后,分别复测水与油的表现。

用真正造成问题的污物测试

纯油只是一类工况。切削液乳化液、含油粉尘和干燥残留的行为可能不同。对现用表面和候选涂层施加等量污染物,保持相同停留时间,再用同一种方式清洁,记录残留、损伤和实际功能。降低润湿并不表示能够清除所有固体、薄膜或生物附着物。

围绕具体部件选择配方

疏能可围绕明确的表面和液体讨论超疏水、超疏油材料开发。透明光窗、射频罩体和工业面板,各自还有不同的验证要求,不能假设一种配方可以全部满足。应从实际基材和制造限制出发,把疏液表现与所需光学、电气或热功能一起评估。

参考资料

  1. Cai et al. — Performance of a superamphiphobic self-cleaning passive subambient daytime radiative cooling coating on grain and oil storage structures
  2. Huo and Shen — Study on Application of Grease-Proofing Coatings for High Frequency Radome
  3. DSAN Functional Powders

需要确认的问题

水接触角很高,能证明疏油吗?

不能。需要单独测试明确的油品,记录液体及条件,并确认液滴是否能按应用需要离开表面。

一次磨耗结果足以预测寿命吗?

不足以。磨料、载荷和运动方式都会影响结果。它可用于受控比较,但制定维护周期前仍要验证相关清洁和现场暴露。