一种具有吸雾功能的高速公路防撞护栏覆层 |
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| 申请号 | CN202010095867.5 | 申请日 | 2020-02-17 | 公开(公告)号 | CN111335222A | 公开(公告)日 | 2020-06-26 |
| 申请人 | 河海大学常州校区; | 发明人 | 孙洪文; 刘贺雨; 王海滨; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种具有吸雾功能的高速公路防撞护栏覆层，所述覆层材料为聚二甲基 硅 氧 烷 橡胶 ，其表面布满微米尺度针尖结构。本发明提供一种具有吸雾功能的高速公路防撞护栏覆层，可以吸收高速公路上出现的迷雾、团雾，从而减少这些不利因素对交通安全造成的影响。同时该覆层也具有吸能的作用，在撞击时起到缓冲的作用。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种具有吸雾功能的高速公路防撞护栏覆层，其特征在于，所述覆层材料为柔性橡胶聚二甲基硅氧烷橡胶，所述柔性橡胶覆盖于防撞护栏表面，且所述柔性橡胶表面布满微米尺度针尖结构。 |
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| 说明书全文 | 一种具有吸雾功能的高速公路防撞护栏覆层技术领域[0001] 本发明涉及一种具有吸雾功能的高速公路防撞护栏覆层，属于微纳米制造技术在交通领域的应用。 背景技术[0002] “团雾”又名坨坨雾，其本质上也是雾，是受局部地区微气候环境的影响，在大雾中数十米到上百米的局部范围内，出现的更“浓”、能见度更低的雾。团雾外视线良好，团雾内一片朦胧。团雾区域性强、预测预报难，尤其是在高速公路上，团雾会导致能见度的突然变化，对高速公路交通安全极具危害性，容易酿成重大交通事故。沙漠中的仙人掌能够在长时间不下雨的干旱环境中生存下来，主要是得益于其针尖状的刺结构，这些结构不光可以减少水分的蒸发，而且可以将空气中的雾气吸收成水滴，从而运输至体内。原因是，当空气中的水凝结在长刺上的时候，由于长刺是锥形的，水珠在两头收到的表面张力不一致，于是这个表面张力就会驱使水珠朝刺的粗端移动。大概水珠移动到尖刺的根部时，长在根部的绒毛（超吸水材料）就会把水珠吸收。 发明内容[0003] 目的：为了克服雾气对高速公路上行驶汽车的安全造成恶劣影响，本发明提供一种具有吸雾功能的高速公路防撞护栏覆层，既可以吸收雾气，又可以缓冲撞击，从而增加安全性。 [0004] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种具有吸雾功能的高速公路防撞护栏覆层，所述覆层材料为柔性橡胶聚二甲基硅氧烷橡胶，所述柔性橡胶覆盖于防撞护栏表面，且所述柔性橡胶表面布满微米尺度针尖结构。 [0005] 优选地，所述微米尺度针尖结构的底部直径大小范围为5微米至800微米，顶部直径大小范围为1微米至200微米。 [0006] 优选地，所述高速公路防撞护栏覆层的制备工艺步骤如下：a）通过氧化工艺或者化学气相淀积工艺在硅片上沉积一薄层，即二氧化硅层； b）通过光刻和反应离子刻蚀工艺对二氧化硅层进行加工形成二氧化硅图案层，得到硅基底，其中，所述二氧化硅图案层的图案为呈阵列排布的V型图案； c）将硅基底放入氢氧化钾溶液中，在一定温度下进行刻蚀，得到呈阵列排布的V型槽结构； d）将聚二甲基硅氧烷预聚体和固化剂以体积比为10：1的比例混合，并放入真空干燥箱中去除气泡； e）将经步骤d处理后的聚二甲基硅氧烷预聚体浇注到硅基底中，放入烘箱中，在一定温度下进行固化； f）从硅基底上揭开得到聚二甲基硅氧烷橡胶，且所述聚二甲基硅氧烷橡胶的表面复制有呈阵列排布的微米尺度针尖结构，随后将聚二甲基硅氧烷橡胶覆盖于常规防撞护栏上。 [0007] 优选地，所述步骤c中的温度范围为70-90℃。 [0008] 优选地，所述步骤d中的固化剂为聚二甲基硅氧烷固化剂。 [0009] 优选地，所述步骤e中的温度范围为50-90℃。 [0010] 有益效果：本发明公开了一种具有吸雾功能的高速公路防撞护栏覆层，通过制备仿生针状微结构，可以有效地吸收周围环境中的雾气，同时由于采用柔性橡胶聚二甲基硅氧烷，可以在撞击时吸收部分能量，因此可以提升高速公路的安全性。附图说明 [0011] 图1为本发明的高速公路防撞护栏覆层结构示意图。 具体实施方式[0012] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。 [0013] 一种具有吸雾功能的高速公路防撞护栏覆层，所述覆层材料为柔性橡胶聚二甲基硅氧烷橡胶，所述柔性橡胶覆盖于防撞护栏表面，且所述柔性橡胶表面布满微米尺度针尖结构。 [0014] 优选地，所述微米尺度针尖结构的底部直径大小范围为5微米至800微米，顶部直径大小范围为1微米至200微米。 [0015] 优选地，所述高速公路防撞护栏覆层的制备工艺步骤如下：a）通过氧化工艺或者化学气相淀积工艺在硅片上沉积一薄层，即二氧化硅层； b）通过光刻和反应离子刻蚀工艺对二氧化硅层进行加工形成二氧化硅图案层，得到硅基底，其中，所述二氧化硅图案层的图案为呈阵列排布的V型图案； c）将硅基底放入氢氧化钾溶液中，在一定温度下进行刻蚀，得到呈阵列排布的V型槽结构； d）将聚二甲基硅氧烷预聚体和固化剂以体积比为10：1的比例混合，并放入真空干燥箱中去除气泡； e）将经步骤d处理后的聚二甲基硅氧烷预聚体浇注到硅基底中，放入烘箱中，在一定温度下进行固化； f）从硅基底上揭开得到聚二甲基硅氧烷橡胶，且所述聚二甲基硅氧烷橡胶的表面复制有呈阵列排布的微米尺度针尖结构，随后将聚二甲基硅氧烷橡胶覆盖于常规防撞护栏上。 [0016] 优选地，所述步骤c中的温度范围为70-90℃。 [0017] 优选地，所述步骤d中的固化剂为聚二甲基硅氧烷固化剂。 [0018] 优选地，所述步骤e中的温度范围为50-90℃。 [0019] 实施例1：一种具有吸雾功能的高速公路防撞护栏覆层，覆层材料为柔性橡胶聚二甲基硅氧烷橡胶，其覆盖于常规的防撞护栏表面。柔性橡胶表面布满微米尺度针尖结构。所述微米尺度针尖结构为圆锥体，其底部直径大小为20微米，顶部直径为3微米。 [0020] 上述具有吸雾功能的高速公路防撞护栏覆层制备方法如下：a）通过氧化工艺或者化学气相淀积工艺在硅片上沉积一薄层，即二氧化硅层； b）通过光刻和反应离子刻蚀工艺对二氧化硅层进行加工形成二氧化硅图案层，得到硅基底，其中，所述二氧化硅图案层的图案为呈阵列排布的V型图案； c）将硅片(晶面指数为100)放入氢氧化钾溶液中，加热到80℃，刻蚀2小时，得到得到呈阵列排布的V型槽结构； d）将聚二甲基硅氧烷预聚体和固化剂以10：1的比例混合，并放入真空干燥箱中去除气泡； e）将经步骤d处理后的聚二甲基硅氧烷预聚体浇注到硅片中，放入烘箱，在65℃温度下进行固化2小时； f）从硅基底上揭开得到聚二甲基硅氧烷橡胶，且所述聚二甲基硅氧烷橡胶的表面复制有呈阵列排布的微米尺度针尖结构，随后将聚二甲基硅氧烷橡胶覆盖于常规防撞护栏上。 [0021] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的两种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。 |
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