国家自然科学基金(51335010)
- 作品数：19 被引量：153H指数：7
- 相关作者：薛群基胡海豹曾志翔陈子飞张招柱更多>>
- 相关机构：中国科学院宁波材料技术与工程研究所中国科学院大学中国科学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：金属学及工艺理学化学工程机械工程更多>>
- 基于润湿阶跃的水下大尺度气膜封存方法被引量：5
- 2016年
- 超疏水表面水下减阻效果通常与其微结构上封存气膜的厚度和面积正相关,且气膜尺寸越大封存越困难.构造亲疏水相间表面,能在壁面形成润湿阶跃,产生约束固-气-液三相接触线移动的束缚力.通过监测切向水流作用下,润湿阶跃为54.8?,84.7?,103.6?和144.0?的亲疏水相间表面上不同面积和厚度气膜的形态发现,厘米尺度气膜可被长时间稳定封存,且气膜破坏的临界流速随润湿阶跃和气膜厚度的增加而升高,随气膜迎流宽度增加而降低.同时,该方法封存的气膜上能产生显著滑移量,尺寸0.6 cm×0.5 cm×0.15 cm的气膜上即可产生约占主流速度25%的稳定滑移速度.期待该气膜封存方法能进一步提升超疏水表面水下减阻技术性能.
- 胡海豹王德政鲍路瑶文俊张招柱
- 关键词：超疏水表面气膜滑移
- 海洋减阻技术的研究现状被引量：24
- 2015年
- 船舶、舰艇、鱼雷等海中航行体在海洋经济建设和海洋国防中发挥着重要作用.海中航行体的运行速度和能量消耗率是评价其性能的重要指标.利用减阻技术降低航行体在海水中的行驶阻力具有重要意义.按减阻机理对现今重要的海洋减阻技术进行分类和总结,并详细介绍其研究现状和减阻机理,主要包括仿生减阻、微气泡减阻和疏水/超疏水涂层减阻.通过对现有海洋减阻技术的总结和分析,展望了其今后的研究重点.
- 莫梦婷赵文杰陈子飞曾志翔乌学东薛群基
- 关键词：仿生微气泡
- 纤维素/陶瓷复合膜的制备及油水分离性能研究被引量：4
- 2017年
- 目的提高陶瓷膜对水包油乳化液的分离能力。方法将纤维素粉末充分溶解在氢氧化钠、尿素、水配制的溶解液中,低温真空下在多孔陶瓷分离膜表面构筑亲水性纤维素涂层。通过X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、接触角测量仪、紫外-可见分光光度计表征纤维素/陶瓷复合膜的组成、结构、表面润湿性及水包油(甲苯)乳液分离效率。结果纤维素成功复合到多孔陶瓷膜孔隙表面,空气中水滴在膜表面的接触角为0°,水中油滴的接触角高达155°左右,使多孔陶瓷膜具备了在空气中超亲水-水下超疏油的特性。通过油水分离实验发现,在常温常压下,多孔陶瓷膜对水包甲苯乳液高效分离,其油水分离能力(>99.26%)、抗污染性(经20次循环分离后,三种复合的平板陶瓷膜的水通量变化不大)得到显著提高,表现出较好的油水分离性能。结论陶瓷分离膜经纤维素修饰后,表面亲水性和水下超疏油性都得到了提高,油水分离能力可达99.26%,重复使用20次的纯水通量无明显衰减。
- 张大为米世超付超陈军君支树迪王刚曾志翔王立平薛群基
- 关键词：陶瓷膜纤维素超亲水乳液油水分离
- 低粘附超疏水金属网的制备及在溢油清理中的应用被引量：8
- 2017年
- 目的寻找一种高效、便捷的海上清理油污的方法。方法通过水热法在光滑的不锈钢金属网基底上生长出具有纳米柱状结构的氧化锌晶体,然后用低表面能的长链硅烷对氧化锌金属网进行表面改性,制备出具有超疏水-超亲油性能的金属网材料。通过扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、红外光谱、接触角测试、粘附力测试等手段对材料表面的微观形貌、化学成分和润湿性能进行分析。结果改性后的金属网材料表面覆盖了均匀的氧化锌微纳米结构,氧化锌晶体柱的长度约为3~5μm,截面呈现出很规则的六边形形貌。低表面能处理后的氧化锌表面变得模糊,但结构并未发生变化。与空白金属网相比,改性后的金属网对水的接触角达到154°,对油滴接触角为0°。该金属网材料可以自动收集并回收水面上的溢油,对多种油类和有机溶剂的回收效率均高于95%,循环吸油10次后依然具有90%的回收效率。同时该金属网材料还具有良好的耐磨性能,经过胶带剥离50次或800#砂纸打磨后涂层仍保持着良好的超疏水性。结论在氧化锌微纳米结构与低表面能物质的共同作用下,金属网表面具有了优异的超疏水-超亲油性能,可以自动收集水上的油污,具有较高的油水分离效率和较好的涂层稳定性,适用于海上溢油的清理。
- 徐凯乐付超徐梦亚支树迪夏爽王刚曾志翔王立平薛群基
- 关键词：超疏水氧化锌化学改性油水分离
- 仿甲鱼壳织构化有机硅改性丙烯酸酯涂层的制备及其防污行为被引量：14
- 2013年
- 借鉴海洋生物表皮具有天然的防污特性,通过"生物原样-PDMS模板-目标涂层"的制备过程,实现了表面具有甲鱼壳仿生织构正负形貌的有机硅改性丙烯酸酯涂层的制备。系统考察了仿甲鱼壳正负形貌织构涂层的表面形貌、润湿性、对蛋白质的抗吸附能力、对舟形藻和新月藻的防污性能。结果表明:仿甲鱼壳正负形貌织构化涂层表面存在类似颗粒状的突起,表面疏水性增强,与空白涂层相比,可使蛋白质、舟形藻和新月藻的附着量分别降低58%、69%、50%和46%、52%、53%,由此可以看出,正负形貌涂层对蛋白质和2种藻类的防污效果略有差异。仿甲鱼壳涂层具有较好的防污效果,究其原因,与其表面存在的微观形貌有着很大的关系。
- 陈子飞许季海赵文杰奉若涛乌学东薛群基
- 关键词：舟形藻牛血清蛋白防污
- 低温光滑壁面上水滴撞击结冰行为被引量：2
- 2016年
- 采用高速摄像技术测试低温光滑壁面上水滴撞击结冰过程,分析了撞击速度、壁面温度和材料热导率对水滴撞击铺展、振荡及结冰行为的影响规律.结果表明,低温壁面造成水滴最大铺展直径缩小,且结冰时间随温度降低而缩短;当撞击We数提高时,水滴最大铺展直径增大,而振荡和结冰时间减小;同时材料热导率越高,最大铺展直径越小,结冰越迅速.另外,从热力学角度推导出水滴撞击结冰时间的理论公式,预测误差<5.3%.
- 胡海豹何强余思潇张招柱宋东
- 关键词：结冰水滴传热
- 疏水微形貌表面水下减阻研究进展被引量：8
- 2015年
- 疏水微形貌表面减阻是一种新型仿生减阻方法,也是国内外减阻研究领域的热点之一。该文在分析天然及人造疏水微形貌表面界面一般特性的基础上,从壁面滑移流动、表面微形貌等角度总结了国内外疏水微形貌表面减阻理论研究的最新成果,然后分类给出了近年来疏水微形貌表面减阻微观及宏观试验的研究进展,最后分析了疏水微形貌表面可能的减阻机理及目前存在的技术问题。
- 胡海豹黄苏和宋保维张招柱罗莊竹
- 关键词：减阻低表面能
- 宁波材料所在有机-无机杂化防腐蚀涂层研究中取得进展
- 2014年
- 腐蚀是金属材料在应用中面临的最大问题，它不但会缩短材料的使用寿命，带来巨大的经济损失，还会引发灾难性事故，破坏环境，造成人员伤亡。因此，在实际应用中常采用一定的防护手段来控制金属材料的腐蚀、延长其服役寿命。
- 关键词：防腐蚀涂层有机-无机杂化灾难性事故经济损失人员伤亡
- 有机硅溶胶-凝胶防腐蚀涂层研究进展被引量：6
- 2014年
- 有机硅溶胶-凝胶涂层是指以烷基烷氧基硅烷为前驱体通过溶胶-凝胶技术制备的涂层。有机硅是分子水平上的有机-无机杂化分子,因此有机硅溶胶-凝胶涂层兼具了有机材料和无机材料的性能,并且能通过合理的调控有机和无机成分来获得所需的性能。其热稳定、耐刮擦性与无机材料的结合性能明显高于普通的有机材料,柔韧性与有机材料的结合性能明显高于一般的无机涂层。近年来,这种新型的、具有特殊性能的涂层被广泛研究用来保护金属材料(如铝、铁、镁、铜基材料)。介绍了有机硅溶胶-凝胶涂层涉及的基本反应、硅烷在金属表面上的成键机理以及在不同金属上的应用等方面的研究进展,并展望了有机硅溶胶-凝胶涂层应用前景及未来的研究方向。
- 彭叔森曾志翔韩金陈建敏乌学东
- 关键词：防腐蚀溶胶-凝胶有机硅涂层
- 铜合金表面防腐涂层研究进展被引量：13
- 2016年
- 综合分析了影响铜合金腐蚀行为的主要因素,系统总结了铜合金表面防腐涂层的种类、特点及最新研究进展,重点介绍了自组装单分子膜和石墨烯涂层,并提出了铜合金表面防腐涂层未来的发展方向。
- 睢文杰赵文杰秦立光张星乌学东薛群基
- 关键词：铜合金防腐涂层自组装石墨烯
