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       智能水表要性簡對固體表面的潤性( Wettability,也稱漫潤性)是固體表面的一種是指固體界面由固氣界面轉變為固-液界面的能力。從熱力學的角度來講,當液體與固體發生接觸后,固-液氣三相體系表面自由能由高能態向低能態轉固體表面的氣體被液體取代的現象叫潤濕。從微觀上來講,浸潤固體的體,在取代原固體表面上的氣體后,本身與固體表面是在分子水平上的接觸。潤濕性不論在自然生物界還是人類的日常生活與工農業生產中都發揮著極為重要的作用。如植物的根系吸收水分、農作物通過葉片對溶液藥劑的吸收與利用;窗戶玻璃、眼鏡片上在冷熱交替環境下形成的水霧;汽車表面打蠟與涂漆起到防水防銹等,這些都與潤濕性相關。此外,潤濕性應用極為廣泛,如工業粉末的泡選、原油開采、工業材料的防水與洗滌、機楲使用的潤滑油、油漆的流能、工業生產中的傕化作用、制造相片用的感光涂布和生物醫藥等都與潤濕密切相關4~6.因此,從科學研究的角度來講,對潤濕問題的研究不僅具有重要的理意義,而且具有實際應用價值固體表面的潤濕性通常用接觸角( Contact Angle,CA)來表示,當液滴接觸固體表面時,液滴會在固體表面以不同形狀的球形、半球形或鋪展液膜的形式出現。從固-液氣三相作用點處畫液氣界面的切線,該切線與固液界面在三相點處的切線之間的夾角即為接觸角(如圖1.1所示),它是衡量潤濕性的一個重要指標。

              通常來講,智能水表面與液體的接觸角大于90的表面為疏態表面,小于90的表面則為親態表面;當水滴或者油滴在固體表面上所開成的接觸角小于10°時,這樣的固體別被稱作為超親水( superhydrophilic)或超親油( superoleophilic)表面;而當水滴或者油滴在固體表面上所形成的接觸角大于150°時,這樣的固體表面分別被稱為超疏水( superhydrophobic)或者超疏油( superoleophobic)表面。固體表面在某些極端狀況下表現出來的特殊潤濕性不一定是孤立存在的,通過控制外部作用環境或者改變固體材料表面的某些結構,在一定條件下可以使兩兩之間發生共存或轉化。

       超疏水性( superhydrophobicity)作為固體表面潤濕性的一種特殊狀態,其自身所具有的防污自清潔、防水防潮9、流體減阻0~12、表面防護等使其可廣泛應用在建筑材料、生物醫藥、流體運輸、交通運輸等諸多領將具有自清袺特性的超疏水材料應用在建筑物外墻玻璃、戶外天線或雷讠陽能電池板、輸變電線路髙架塔及電纜等領域可以有效地減輕或避免雨雪的黏通過雨水的沖刷帶走表面黏附的灰塵,達到自潔凈的效果。自清潔材料在高層建筑外表面的清潔保養方面作用巨大14,15,已有部分公司推出了普通產品在雨水神刷下的對比效果;在寒伶地區戶外的衛星天線、雷達和輸變電線纜上形成的雪霜冰層容易誘發設備故障或絕緣層擊穿,應用超疏智能水表面可有效減輕這一危害的發生,提高設備的可靠性,減輕或避免類似2008年我國南方地特大冰雪災害對輸變電網絡及相關領域的巨大影響。

       船舶在水面航行時需要消耗很多能源來克服行進過程中的摩擦阻力,水下航行體如潛艇、魚雷等甚至高達80%;而對于輸送管道,如原油運輸、輸水管道等,其能量的耗損幾乎全部用來克服流體和管道壁面之間的摩擦阻力;超疏水表面應用于船體或艦艇外殼的建造,不僅可以降低因海生物附著、生長與積聚造成其自身運行效率降低的影響,而且超疏水表面的減阻特性使其可有效減少流體阻力,通??梢赃_到10%~30%10~12,16,有效提高航速和經濟性;將超疏水表面應用于輸運管道建設,可減少運輸耗損和管道阻塞,提高運輸效率和設備完好率。


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