超疏水材料及其在电力系统中的应用

第1章 超疏水材料的制备及应用概述001

1.1　超疏水材料的起源　001

1.2　表面润湿性理论　002

1.2.1　接触角和滚动角　 002

1.2.2　基本润湿性理论模型　 002

1.3　超疏水制备方法　005

1.3.1　仿生学建构超疏水表面　 005

1.3.2　刻蚀光刻法　 006

1.3.3　溶胶-凝胶法　 008

1.3.4　化学气相沉积法　 008

1.3.5　喷涂法　 009

1.3.6　其他方法　 011

1.4　超疏水材料在电力系统的应用前景　011

1.4.1　自清洁　 011

1.4.2　除冰　 012

1.4.3　防腐蚀　 013

1.4.4　储能　 014

1.5　自修复超疏水材料研究进展　014

1.5.1　迁移补给低表面能物质的自修复超疏水体系　 015

1.5.2　人工干预诱导自修复　 016

1.5.3　外界环境自发诱导自修复　 018

1.5.4　重构粗糙结构的自修复超疏水体系　 020

1.6　本书的意义及主要内容　022

1.6.1　本书的意义　 022

1.6.2　主要内容　 022

参考文献　025



第2章 超疏水自清洁材料在电力系统中的应用030

2.1　用于太阳能电池板自清洁的透明超疏水涂层　030

2.1.1　概述　 030

2.1.2　实验部分　 031

2.1.3　结果与讨论　 032

2.1.4　本节小结　 038

2.2　应用于绝缘子防污闪的耐磨超疏水材料　038

2.2.1　研究背景　 038

2.2.2　技术方案　 039

2.2.3　超疏水表面的构筑　 041

2.2.4　超疏水表面的表征　 044

2.2.5　创新特色　 049

2.2.6　应用及其前景　 050

参考文献　050



第3章 超疏水防冰涂层在电力系统中的应用054

3.1　基于石墨烯的超疏水电热协同作用防冰策略　054

3.1.1　概述　 054

3.1.2　实验步骤　 055

3.1.3　结果与讨论　 056

3.1.4　本节小结　 062

3.2　具有自修复性的超疏水电热光热协同防冰策略　062

3.2.1　概述　 062

3.2.2　材料与实验方法　 063

3.2.3　结果与讨论　 065

3.2.4　本节小结　 073

3.3　采用被动防冰策略的极低覆冰黏附力超疏水网的制备　074

3.3.1　概述　 074

3.3.2　实验与材料　 075

3.3.3　结果与讨论　 076

3.3.4　本节小结　 083

3.4　主被动防冰策略下光热超疏水协同作用低覆冰黏附力网　083

3.4.1　概述　 083

3.4.2　实验与材料　 085

3.4.3　结果与讨论　 086

3.4.4　本节小结　 092

3.5　基于蜡烛灰的光热除冰自修复超疏水涂层　092

3.5.1　概述　 092

3.5.2　材料与实验方法　 093

3.5.3　结果与讨论　 094

3.5.4　本节小结　 099

参考文献　100



第4章 超疏水防腐蚀材料在电力系统中的应用105

4.1　基于自制石墨烯构筑超疏水防腐蚀涂层　105

4.1.1　概述　 105

4.1.2　实验步骤　 106

4.1.3　结果与讨论　 107

4.1.4　本节小结　 110

4.2　超耐磨石墨烯超疏水材料的制备　110

4.2.1　概述　 110

4.2.2　实验方法　 112

4.2.3　结果与讨论　 113

4.2.4　本节小结　 126

4.3　超疏水防腐蚀钢表面的制备　127

4.3.1　概述　 127

4.3.2　实验方法　 128

4.3.3　结果与讨论　 129

4.3.4　本节小结　 134

4.4　多重氟化硅橡胶碳纳米管超疏水涂层的制备　134

4.4.1　概述　 134

4.4.2　实验原料　 135

4.4.3　实验过程　 135

4.4.4　结果与讨论　 136

4.5　自修复超疏水防腐蚀涂层的制备　152

4.5.1　概述　 152

4.5.2　材料与实验方法　 153

4.5.3　测试及表征　 154

4.5.4　结果与讨论　 155

4.5.5　本节小结　 161

参考文献　161



第5章 超疏水储能材料在电力系统中的应用166

5.1　超疏水柔性超级电容器的制备与研究　166

5.1.1　概述　 166

5.1.2　自修复、超疏水柔性超级电容器的制备与测量方法　 167

5.1.3　结果与讨论　 169

5.1.4　本节小结　 176

5.2　镍钴碳协同作用下的柔性超级电容器　177

5.2.1　概述　 177

5.2.2　柔性超级电容器的制备方案与测试方法　 177

5.2.3　结果与讨论　 179

5.2.4　本节小结　 187

参考文献　187