- 文献综述（或调研报告）：
超双疏涂层的制备及其性能研究
一、引言
仿生学是一门模仿生物的特殊本领，超疏水现象的发现就源于人们对大自然中荷叶效应的发现。通常认为当水滴与固体表面的接触角大于90°，该表面即为疏水表面；当水滴与固体表面的接触角大于150°，滚动角低于10°时，则该表面为超疏水表面。荷叶的自清洁效应被称为“荷叶效应”，是由粗糙的特殊微米纳米复合结构和低表面能的蜡质层共同作用的结果。研究表明，超疏水表面的形成主要是由两个因素决定的：低表面能材料和微纳米几何粗糙度。低表面能材料能赋予表面良好的疏水性，而多层次的微纳米几何粗糙度可以在固液界面捕获一层气囊，有助于提高表面对水的接触角。因此，要研究制备具有良好的稳定性、耐磨、耐腐蚀、耐老化、耐油和耐盐雾等性能的超疏水疏油涂层，也主要从这两个因素入手不断改进，同时制备工艺、方法也要求要简单环保、成本低廉且适用性强等，以便在工业上广泛应用。
超双疏涂层因具有的如自清洁性、减阻性、防冰、抗腐蚀、抗生物粘附等独特物理性质，使其在日常生活、环境保护、工业生产、医疗、军事等领域具有广泛的应用前景，因而如何制备性能优异的超双疏涂层成为科研人员研究的重要方向。在现如今的超双疏涂层研究领域，为实现涂层的超疏水性的方法有两种，一种是在粗糙表面（纳-微米复合结构）上利用低表面能物质进行修饰(自下而上法)；另一种是在已有的低表面能物质上构建足够的粗糙度（自上而下法）。因超双疏表面存在着特殊的微纳米结构，遇到轻微的摩擦就很容易被破坏，从而失去超双疏性能，因而，超双疏涂层的制备方法多选用先构筑表面微纳米凹凸结构，再结合低表面能物质。
从制备方法来说，静电纺丝、模版法、喷涂法以及浸渍法等可用以构建粗糙表面，使原来较平坦的表面微纳米结构化；自组装、化学气相沉积和浸渍等方法可进行表面改性以降低表面能，同时提高涂层的耐磨性和化学稳定性。解决制备过程步骤繁多且需要专用设备或所制备的涂层不耐磨易失效等不足，提高可操作性和制备效率，是目前超双疏涂料制备的研究目标。本文阐述了超双疏表面构建的机理，并主要围绕涂层制备的关键技术及相关性能表征进行评述。
二、润湿性—从超疏水到超疏油
2.1表面润湿理论
液滴在固体表面的接触角是通过固、液、气三项界面共同作用所表现的力平衡的结果。固体表面的润湿性通常由接触角来衡量。接触角越大，固体表面润湿性就越差，相对的固体表面的疏水性就越好。由Wenzel方程可知，接触角会随粗糙表面的粗糙度的增加而增加，即润湿性越来越差，使人们对超疏水涂层的的制备有了深刻的理解及更好的理论基础。
图1 Wenzel模型与Cassie-Baxter模型示意图
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