Superfici idrofobiche vs. superfici idrofile

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Dicono che gli opposti si attraggono, non così quando si confrontano superfici idrofobiche e idrofile. Metti i due insieme e sei tutto bagnato o asciutto come un osso. Abbiamo confrontato le superfici rivestite e i vantaggi della gestione dell’umidità. Ecco cosa abbiamo imparato.

Il vantaggio dell’idrofobicità

Una superficie idrofoba è una superficie idrorepellente e a bassa energia superficiale che resiste alla bagnatura. Le misurazioni dell’angolo di contatto con l’umidità classificano una superficie come idrofoba quando l’angolo di contatto della goccia d’acqua supera i 90 gradi. Se si supera l’angolo di contatto di 150 gradi, la superficie sarà classificata come superidrofobica. L’acqua salterà via dalla superficie come si vede in questo video.

Hai una domanda su questo blog o sulla resistenza all’umidità? Clicca la casella qui sotto per discutere la tua applicazione con uno dei nostri scienziati del rivestimento.

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There are many benefits of a moisture repelling surface. They include:

Surface icing prevention Condenser & evaporator fouling prevention
Improved corrosion resistance Prevent moisture contamination in heat trace tubing
Produced water filtration & management Improved reliability in continuous emissions monitors (CEMS)
Improved moisture detection instrumentation HPLC medical diagnostics improved separation & corrosion resistance
Manage moisture contamination in liquid natural gas systems Prevent contamination in analytical sample transfer systems

Hydrophilic Surfaces

Not to be outdone, hydrophilic surfaces have benefits as well. Cosa sono le superfici idrofile? Sono substrati ad alta energia superficiale che attirano l’acqua e permettono di bagnare la superficie. Hanno tipicamente una misura dell’angolo di contatto delle gocce inferiore a 90 gradi. Molte superfici tendono ad essere più favorevoli all’acqua, tra cui il vetro, l’acciaio o l’acciaio inossidabile e molti rivestimenti e vernici. Naturalmente i risultati dei test possono dipendere dalla rugosità della superficie e dall’energia superficiale del materiale che si sta testando.

Impara come migliorare la resistenza all’umidità, la resistenza al fouling e la resistenza alla corrosione. Ottieni la nostra presentazione.

I vantaggi di una superficie amica dell’umidità includono.

Miglioramento della separazione nella diagnostica medica (dipendente dall’applicazione) Miglioramento dell’efficienza nei dispositivi di trasferimento del calore & scambiatori di calore
Miglioramento dell’accettazione dei dispositivi In-body devices Migliorare l’interazione della superficie nei dispositivi di filtrazione (dipendente dall’applicazione)

Come posso ottenere una superficie che corrisponda al mio livello desiderato di resistenza all’umidità?

Beh, se non ti piace l’energia superficiale, stai fuori dalla cucina! O era il calore… Comunque, non c’è bisogno di fare un cambiamento super radicale al materiale o alla costruzione del prodotto per cambiare le prestazioni di umidità. Fortunatamente offriamo rivestimenti a barriera di silicio con una vasta gamma di capacità di gestione dell’acqua. Volete un rivestimento più resistente alla corrosione o inerte con un basso angolo di contatto superficiale? Provate SilcoNert® 1000 o Silcolloy®. Se state cercando un rivestimento inerte che non sia troppo repellente all’umidità, scegliete SilcoNert® 2000. Avete bisogno di un rivestimento con proprietà idrorepellenti massime? Dursan® o la nostra nuova superficie Fluoro possono fare al caso vostro. Da notare che la nostra superficie Fluoro è in fase di test Beta di pre-produzione, quindi abbiamo una capacità limitata per questo rivestimento. Contattate il nostro servizio tecnico per discutere la vostra applicazione e saremo lieti di consigliarvi un rivestimento.

confronto angolo di contatto 11 7 17.jpg

Il grafico comparativo qui sopra evidenzia le proprietà idrorepellenti di ciascuno dei nostri rivestimenti rispetto all’acciaio inossidabile; ogni rivestimento ha applicazioni e vantaggi specifici. Vai alla nostra guida alle applicazioni per avere informazioni su ciascuno dei nostri rivestimenti.

Ehi, non si tratta solo di acqua!

I liquidi a bassa tensione superficiale come l’olio o i solventi organici sono progettati per bagnare la superficie per la massima lubrificazione o solvibilità. Ma cosa succede se state separando sostanze organiche o non volete che la superficie sia bagnata? Questo può essere un problema per l’acciaio inossidabile o anche per le superfici comuni del percorso del flusso analitico come il PTFE. Questo perché la maggior parte dei rivestimenti o dei materiali tradizionali che respingono l’acqua come il PTFE non sono efficaci nel respingere l’olio. Here’s what oil and hexadecane look like when placed on a PTFE surface.

Hexadecane on teflon 29.7 degree contact angle-401247-edited.png oil on teflon 48.5 degree contact angle-515333-edited.png

We bonded our new Fluoro material on a rough stainless steel surface to see if the contact angle would increase. The Fluoro material made a big difference in contact angle, making the stainless steel oleophobic surface.

hexadecane on rough fluoro 92.6 degree-142340-edited.png olio su fluoro grezzo 95.5 gradi-075556-edited.png

Data la natura della raffinazione o della pulizia, possiamo aspettarci che la superficie sia esposta a temperature elevate. Il PTFE è limitato alle alte temperature e può fallire in molte applicazioni ad alta temperatura. Abbiamo esposto la superficie di Fluoro a temperature elevate (300°C) per diverse ore per valutare l’impatto sulla bagnabilità e l’angolo di contatto su varie superfici. Il grafico qui sotto mostra letture coerenti dell’angolo di contatto durante il test di oltre 90 ore. Il PTFE avrebbe fallito a 250°C.

Stabilità ossidativa, oleofobicità fluoro surface.pngIl contributo dell’energia superficiale e la sua relazione con i fluidi di processo possono avere impatti di vasta portata. L’interazione superficiale può avere un impatto sulla corrosione, il fouling, i risultati del campionamento analitico, la filtrazione e le prestazioni dei dispositivi medici. So it’s important to understand how to manage the energy of critical flow path surfaces.

Get some really informative and helpful tips on ways to prevent fouling, change surface energy, & improve surface performance.