微凸起-纳米线分层结构锡青铜

润滑下超高 Cassie 稳定性

在锡青铜表面构筑微凸起与纳米线复合的分层结构，使超疏水表面在压力、热暴露和冲击下仍保持稳定的 Cassie 状态，滑移长度显著提高。

Guo, Minghui · 张国军 · 荣佑民 · 刘秀峰 · Yu, Huang · 吴从义

Journal of Alloys and Compounds 2024

具体参数

水接触角

{'zh': '163', 'en': '163'} °

压力后水接触角

{'zh': '161', 'en': '161'} °

Laplace 压力

{'zh': '3640', 'en': '3640'} Pa

水中滑移长度

{'zh': '18', 'en': '18'} μm

VG5 润滑油中滑移长度

{'zh': '27', 'en': '27'} μm

技术优势

耐压不失效

对于相同的三相接触线，破坏分层结构的 Cassie 状态需要更高的 Laplace 压力（3640 Pa），因此能承受更大的静压而不润湿。

冲击后快速恢复

液滴冲击后，分层结构表面能迅速恢复到稳定的 Cassie 状态，避免液滴粘附。

减阻效果显著

在水中滑移长度达 18 μm，在 VG5 润滑油中达 27 μm，表明表面能有效降低流体阻力。

应用场景

• 水润滑轴承：用于水润滑轴承，表面减阻且稳定，降低摩擦损耗。
• 静压轴承：直接用于静压轴承，提高高速运行时的表面稳定性。
• 超疏水表面：提供超疏水性与高 Cassie 稳定性，适用于抗润湿场合。
• 耐磨减摩涂层：表面结构减摩且抗冲击，可延长涂层寿命。