CN113578707A - 一种利用交流电润湿原理制作除雾装置的方法 - Google Patents

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姜东岳
陈贵军
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Abstract

本发明公开了一种利用交流电润湿原理制作除雾装置的方法，包括：在普通玻璃表面溅射氧化铟锡(ITO)导电层形成透明电极；在透明电极的表面旋涂特氟龙(Teflon)并烘干形成疏水层。所述透明电极为一对插指电极，其透光率在80％以上。所述透明电极的厚度为10nm‑1mm。所述疏水层的厚度为0.1μm‑0.1mm。该方法中交流电润湿驱动所需要的电压虽然较大，但所需要的电流极小，因此，驱动所需要的功率非常小；由于氧化铟锡电极为透明电极，因此此装置并不会对玻璃的透光性造成不利影响，上述除雾玻璃的材料简单易得，加工工艺简单，使得大批量的生产加工和使用。

Description

一种利用交流电润湿原理制作除雾装置的方法
技术领域
本发明涉及微流体控制领域，尤其涉及一种利用交流电润湿原理制作除雾装置的方法。
背景技术
玻璃在我们日常的生活中无处不在，然而当空气中的湿度较高时或者气温较低时，在固定的气压之下，当气温低于空气的露点温度时，空气中的水蒸气达到饱和之后会凝结成液态水形成很多的小水滴。小水滴附着在玻璃上就会产生雾化现象，这会降低玻璃的透明度，同时液滴蒸发后也会留下很多水滴的痕迹。在下雨天，雨滴很容易沾到建筑物的玻璃上，这同样会使得玻璃的表面变得不平整，光在玻璃表面会发生漫反射使得玻璃的透明度降低。在更加具体的场景中，比如汽车的挡风玻璃和后视镜都是玻璃制品，由于上述原因造成的玻璃透光性降低会严重影响驾驶员对周围环境的判断，从而增加引发交通事故的风险。
现有技术中主要围绕改变环境相关参数和制作超亲水涂层表面来实现除雾，其中改变环境参数有很大的限制，比如加热玻璃或者其它透明材料的表面来实现除雾会产生很大的能量消耗，这需要付出较大的代价。而目前制作的大量超亲水涂层虽然在实验室测试的环境中能够展现非常优良的除雾性能，但是当暴露在空气中时，表面很容易被污染从而使除雾的效果大打折扣，因此需要一种耗能少且能够持续高效工作的除雾方式。
发明内容
根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种利用交流电润湿原理制作除雾装置的方法，具体包括：
在普通玻璃表面溅射氧化铟锡(ITO)导电层形成透明电极；
在透明电极的表面旋涂特氟龙(Teflon)并烘干形成疏水层。
进一步的，所述透明电极为一对插指电极，其透光率在80％以上。
进一步的，所述透明电极的厚度为10nm-1mm。
进一步的，所述疏水层的厚度为0.1μm-0.1mm。
由于采用了上述技术方案，本发明提供的一种利用交流电润湿原理制作除雾装置的方法，在制作过程中由于所镀电极的尺寸可以根据我们实际的需求更改，因此可以通过对电极尺寸的调整使得除雾玻璃在不同的场景下都能实现很好的效果，同时在制作过程中由于电极的厚度极薄，可以是180nm左右，因此几乎不会增加玻璃的质量，特氟龙(Teflon)疏水层的厚度也可以是7μm左右，因此不会对玻璃的厚度造成影响；另外交流电润湿驱动所需要的电压虽然较大(通常为一百多伏)，但所需要的电流极小(通常为几十微安)，因此，驱动所需要的功率非常小；由于氧化铟锡电极为透明电极，因此此装置并不会对玻璃的透光性造成不利影响，上述除雾玻璃的材料简单易得，加工工艺简单，使得大批量的生产加工和使用。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中交流电润湿除雾玻璃三维结构图
图2为本发明中交流电润湿除雾玻璃结构正视图
图3为本发明中交流电润湿除雾玻璃分解图
图中：1、普通玻璃，2、第一电极层，3、第二电极层，4、特氟龙(Teflon)疏水层
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：
如图1所示的一种利用交流电润湿原理制作除雾装置的方法，具体步骤为：(1)在普通的玻璃表面溅射氧化铟锡(ITO)导电层，该电极为透明电极，不会影响玻璃的透光性。电极的形状设计参照图1和图3，为一对插指电极。磁控溅射工艺得到的电极厚度为180±30nm，方阻＜10ohm/sq(7-10ohm/sq)，由于电极层的厚度极薄，因此并不会对玻璃的质量、厚度产生负担。(2)在溅射完成的电极表面旋涂特氟龙(Teflon)疏水层并烘干，作为玻璃的介电层和疏水层。特氟龙(Teflon)溶液由商用Teflon AF1601X粉末溶解在FC-40中得到，溶解过程在60℃加热的条件下进行磁力搅拌完成，质量分数为2％。旋涂均匀后得到厚度为7μm左右的疏水薄层。完成后需要放置在120℃的烘箱中将特氟龙(Teflon)涂层烘干。如图2所示为电润湿除雾玻璃的正视图，该图示意了上述玻璃的多层结构，玻璃基质的厚度由具体的使用场景所决定，由于电极层(180nm)和疏水层(7μm)极薄，因此该图无法反应出普通玻璃1和第一电极层2、第二电极层3以及特氟龙(Teflon)疏水层4的厚度关系，仅做示意。
实施例：电润湿除雾玻璃的使用方法
当没有雾滴生成时，该玻璃和正常的玻璃一样使用。当空气中的水蒸气凝结或者有小水滴溅落到玻璃表面上时，我们需要在图1所示的两个电极上加上一个交流电压来帮助液滴聚并进而加快脱落。研究表明普通疏水玻璃表面液滴冷凝的情况，液滴会呈现随机的分布，随着时间的推移，一部分小液滴会逐渐聚并成大液滴，但仍会粘附在玻璃表面。当我们在交流电润湿除雾玻璃的两个电极之间加上一个交流电压后，液滴会在极短的时间内发生聚并并滑落，进而扫清沿途的细小液滴，达到对雾化表面的清洁作用。相较于传统的电加热除雾方法，交流电润湿仅需要几十微安的电流，因此上述除雾方法具有高效清洁、能耗低、工作高效稳定等优点。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种利用交流电润湿原理制作除雾装置的方法，其特征在于包括：
在普通玻璃表面溅射氧化铟锡(ITO)导电层形成透明电极；
在透明电极的表面旋涂特氟龙(Teflon)并烘干形成疏水层。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述透明电极为一对插指电极，其透光率在80％以上。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述透明电极的厚度为10nm-1mm。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述疏水层的厚度为0.1μm-0.1mm。
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