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電子加工新聞

一步紫外激光誘導摻氟石墨烯實現超疏水性能及其在除冰中的應用

星之球科技 來源:材料分析與應用 企鵝號2022-01-13 我要評論(0 )   

1成果簡介基于柔性薄膜的焦耳加熱器在學術界和工業界都引起了極大的關注。然而,制備這樣的加熱器具有很大的挑戰性。本文,廣東工業大學陳新教授團隊在《ACS Appl. Mate...

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成果簡介

基于柔性薄膜的焦耳加熱器在學術界和工業界都引起了極大的關注。然而,制備這樣的加熱器具有很大的挑戰性。本文,廣東工業大學陳新教授團隊在《ACS Appl. Mater. Interfaces》期刊發表名為“One-Step Ultraviolet Laser-Induced Fluorine-Doped Graphene Achieving Superhydrophobic Properties and Its Application in Deicing”的論文,研究提出一種一步法激光誘導法,通過在氟化乙丙(FEP)薄膜和聚酰亞胺(PI)薄膜之間的界面限制355nm紫外激光制備摻氟石墨烯(F-LIG) ,具有穩定和超疏水的特性。

F-LIG復合薄膜的超疏水性能可歸因于氟元素的摻雜和激光加工的微結構,這些微結構可以通過激光加工參數進行調整。基于加工后的 F-LIG 薄膜,開發了焦耳除冰加熱器,其除冰效率是未摻雜LIG基除冰加熱器的7倍。該方法將為開發基于LIG的柔性器件提供新的手段和思路。

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圖文導讀

圖1. (a) F-LIG的制備工藝示意圖。(b) PI薄膜和FEP薄膜在不同波長下的吸光度和透射率。(c) DI 水在 PI、FEP、LIG 和 F-LIG 薄膜上的接觸角比較。

圖2. (a) LIG 的動態接觸角。正向接觸角為 160.2°,反向接觸角為 155.7°。(b) F-LIG、(c) LIG、(d) F-LIG在壓制后和(e) F-LIG在N2閃蒸后的不同加工薄膜上接觸的水流比較。

圖3. 不同功率的 F-LIG表面的SEM分析。

圖4. F-LIG 表面的高分辨率XPS分析光譜

圖5. 激光加工參數、(a) 激光功率、(b) 掃描速度、(c) 掃描間隔和 (d) 散焦距離對薄膜的薄層電阻和接觸角的影響。

圖6. (a) F-LIG 的加熱器彎曲實驗裝置示意圖。(b) 彎曲試驗期間F-LIG薄層電阻和接觸角的變化。 (c/d)通過 F-LIG和基于LIG的焦耳加熱器除冰,電壓為10V。

文獻:

https://doi.org/10.1021/acsami.1c18559


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