超浸润金刚石薄膜的研究进展

作者：王强; 白洁; 朱嘉琦^*

来源：表面技术, 2020, 49(06): 1-21.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.06.001

• 金刚石薄膜
• 超浸润
• 微纳结构
• 表面能
• 超疏水
• 超亲水

金刚石具有极高的硬度和化学惰性,通过其表面能和微纳结构调控,金刚石薄膜构筑的超浸润表面稳定性极佳,具有重要的实际应用前景。概述了超浸润材料的特点与发展现状,介绍了人工超浸润表面的设计与制备原理,即基于分级制微纳结构和表面能建立超浸润界面体系。归纳了超浸润金刚石表面微纳结构制备原理与方法,包括"自上而下"与"自下而上"两种合成策略,并分别介绍了各策略中模板法和无模板法构筑金刚石表面分级制微纳结构的技术手段。总结了金刚石表面化学状态与浸润性能的关系,重点分析了金刚石表面氧化、氢化以及氟化处理对其表面浸润特性的影响规律,其中金刚石表面氧化处理将强化其亲水性能,而表面氢化或氟化处理将显著增强其疏水性能。在此基础上,综述了超浸润金刚石的应用,包括无损转移腐蚀性液体微滴、电解污染物以及生物医学成像等。最后,总结了超浸润金刚石合成与应用中存在的主要问题,阐述了其实际应用中面临的重大挑战,并展望了超浸润金刚石在多学科交叉领域未来的发展方向。

• 单位
  重庆交通大学; 哈尔滨工业大学