創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案

1、創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)人：胡鎖院校：西安思源學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院班級(jí)： 10級(jí)機(jī)制設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化04班學(xué)號(hào)：1010110415變溫自潔地板家居生活中必不可少經(jīng)常清潔地板，如果有一種自潔地板，那能省多少事??！冬天在北方地區(qū)有地板采暖等暖氣措施，但在南方?jīng)]有暖氣措施，因此想出一種能變溫地板，在冬天可以供暖又可自潔地板。下面簡(jiǎn)單談?wù)勛儨刈詽嵉匕鍖?shí)施方案：利用的材料：地板（實(shí)木地板、強(qiáng)化地板、實(shí)木復(fù)合地板、軟木地板、強(qiáng)化地板、強(qiáng)化復(fù)合地板、竹地板、地?zé)岵膳匕濉⑺苣z地板、防靜電地板、竹木復(fù)合地板、曲線地板）、氧化鋅、特殊納米材料，根據(jù)南北不同，所用地板也不同。以實(shí)木地板為例，實(shí)木板是天然木材經(jīng)烘干、加工后

2、形成的地面裝飾材料。它呈現(xiàn)出的天然原木紋理和色彩圖案，給人以自然、柔和、富有親和力的質(zhì)感，同時(shí)由于它冬暖夏涼、觸感好的特性使其成為臥室、客廳、書房等地面裝修的理想材料。結(jié)合納米材料，地板內(nèi)部結(jié)構(gòu)分子呈現(xiàn)層狀線性結(jié)構(gòu)，使它具有自潔效果。跟據(jù)冷熱空氣密度不同，熱空氣上升冷空氣下降原理，在夏天，地板可以實(shí)現(xiàn)制冷；在冬天，可以實(shí)現(xiàn)制熱，在地板里安裝納米熱敏材料，接一些冷凝微型管。同時(shí)連接導(dǎo)線，在6至10V的電壓范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)加熱制冷效果，地板上表面有防靜電效果。當(dāng)然在北方地區(qū)有供暖地板，那就實(shí)施另一種方案，其中去掉納米熱敏材料，接微型冷凝。在制作變溫自潔地板時(shí)利用到氧化鋅，在化學(xué)材料ZnO(氧化鋅)是一

3、種帶隙寬禁帶半導(dǎo)體材料，室溫下的帶禁寬度為3.37ev，具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性。納米氧化鋅在分解氮氧化物，抗菌，吸收紫外線等方面有廣泛的運(yùn)用。在涂料配方設(shè)計(jì)中，氧化鋅可為設(shè)計(jì)者提供許多高性能的涂料配方。氧化鋅具有優(yōu)異的防霉性和控制微生物真菌的功效。由于氧化鋅具有吸收紫外光的能力，它能與涂料中的羧酸根離子形成配位化合物從而降低涂膜中水的敏感性，因此，氧化鋅可以提高涂膜的耐候性和抗粉化性能力。另外，由于氧化鋅的折射率較高，因此也具有較高的遮蓋力。一般來(lái)說(shuō)，陶瓷、罐桶涂料均用粒徑小、純度高的間接法氧化鋅；室內(nèi)涂料、乳膠涂料則多用針狀的直接法氧化鋅，使之吸油值較高，能改進(jìn)懸浮性能。當(dāng)氧化鋅用于乳膠漆中時(shí)

4、，若用量太大，會(huì)引起涂料粘度大大增加，降低涂料的穩(wěn)定性，可通過(guò)選擇合擇的分散劑、TiO2品種、基料品種、pH值、原始粘度和PVC等來(lái)得到穩(wěn)定的涂料配方。在涂料配方設(shè)計(jì)中，氧化鋅可為設(shè)計(jì)者提供許多高性能的涂料配方。氧化鋅具有優(yōu)異的防霉性和控制微生物真菌的功效。由于氧化鋅具有吸收紫外光的能力，它能與涂料中的羧酸根離子形成配位化合物從而降低涂膜中水的敏感性，因此，氧化鋅可以提高涂膜的耐候性和抗粉化性能力。另外，由于氧化鋅的折射率較高，因此也具有較高的遮蓋力。一般來(lái)說(shuō)，陶瓷、罐桶涂料均用粒徑小、純度高的間接法氧化鋅；室內(nèi)涂料、乳膠涂料則多用針狀的直接法氧化鋅，使之吸油值較高，能改進(jìn)懸浮性能。當(dāng)氧化鋅用

5、于乳膠漆中時(shí)，若用量太大，會(huì)引起涂料粘度大大增加，降低涂料的穩(wěn)定性，可通過(guò)選擇合擇的分散劑、TiO2品種、基料品種、pH值、原始粘度和PVC等來(lái)得到穩(wěn)定的涂料配方。適宜的粗糙度會(huì)賦予材料表面一些有利的特性，如防水，防氧化，防污染，防電流傳到等，這些恰是木制地板防腐所需要的。最近，在無(wú)機(jī)化學(xué)報(bào)看了一篇叫有機(jī)-無(wú)機(jī)自組裝制備類荷葉結(jié)構(gòu)疏水涂層及其性能研究的報(bào)告。它是根據(jù)自然界中荷葉疏水性制得。荷葉的疏水原因有二，其一 是荷葉表面有蠟狀物，二是荷葉表面分布著直徑59um的乳凸，且每個(gè)乳凸表面分布有直徑約100um的絨毛。在疏水材料（接觸角>90°）表面構(gòu)建超疏水性表面制備途徑在粗糙表

6、面上修飾低表面能的物質(zhì)（超疏水涂層與水的接觸角>150°，滾動(dòng)角<10°）n 將樣本SiC沿垂直C軸方向切片，對(duì)表面進(jìn)行拋光，用酒精、離子水清洗，和硝酸鋅溶液預(yù)熱15分鐘，采用408A型超聲霧化器，氧化鋅生長(zhǎng)40分鐘。n 以SiC作為ZnO外延生長(zhǎng)的幾何支撐，利用SiC的晶 格常數(shù)特征和晶體對(duì)稱性作村底材料。方法：將3cm ×3cm×0.3cm的木材浸漬在V(HNO3):V(H2O2)=1:1 24h ，取出后用離子水、乙醇反復(fù)沖洗。n 將基片浸漬在硅烷偶聯(lián)劑（KH550)中24小時(shí)，超聲震蕩5分鐘，使KH550充分浸潤(rùn)基片，再用勻膠機(jī)均勻地

7、在基片上旋涂一層KH550，然后在鼓風(fēng)干燥箱中干燥1小時(shí) ，再用臺(tái)式勻膠機(jī)旋涂上預(yù)先制備的氧化鋅乳液，加一定量的氨水，定溫干燥，轉(zhuǎn)移至管式爐中350°2小時(shí)，這樣木板就被覆蓋 了一層超疏水涂層，有效的延長(zhǎng)了木地板的使用壽命。Cassie方程：Cos=f×cosf1f=溶液與固體的接觸面積÷總接觸面積 、分別表示表觀接觸角，表征接觸角Cassie 認(rèn)為：粗糙度超過(guò)一定數(shù)值，液滴在表面的接觸就由全潤(rùn)濕的單一液相接觸轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)合接觸，液體無(wú)法填充粗糙表面的細(xì)微空間，從而提高了涂層的疏水性。KH550鍵連接作用是形成乳凸的主要原因。KH550首先水解成三個(gè)硅醇，其一與基片表面的羥基鍵和 ，另外兩個(gè)間縮合，形成球狀團(tuán)聚結(jié)