耐用铝基超疏水涂层的机械稳定性及抗结冰性能
以有机硅树脂和环氧树脂为成膜物质,掺入具有疏水性的SiO2复合尺度纳米粒子,采用一步喷涂法制备涂层。涂层表现出优异的超疏水性,接触角为158°±4°,滚动角为8°±0.6°。经过100次摩擦循环后,其表面水滴接触角仍可达到157°;胶带剥离实验测试20次后,水滴接触角仍大于150°。在静态结冰实验中,涂层表面液滴的结冰时间延迟了约7倍;在低温弹跳和冻雨实验中,滴落的水滴能从表面完全弹起滚落,并且在低温冻雨环境中其表面可以保持无覆冰。
关键词:超疏水涂层;喷涂;机械稳定性;抗结冰
论文配图
耐用超疏水涂层的制备过程
不同组分配比对涂层表面浸润性、硬度、附着力的影响
胶带剥离及射流冲击实验过程及结果
结冰时间序列及结果
结论
以有机硅树脂、环氧树脂和疏水SiO2复合尺度纳米粒子配置喷涂溶液,通过一步喷涂法制备了具有良好超疏水性能的涂层,其表面接触角为158°±4°,滚动角为8°±0.6°。研究发现,不同组分配比对涂层的表面浸润性、硬度和附着力有着较大的影响,当有机硅树脂、环氧树脂和疏水性SiO2纳米粒子的质量比为2.8∶1.2∶1时,涂层兼具良好的疏水性和力学性能。涂层在经历线性摩擦20 m、胶带剥离20次和射流冲击30 min后,仍具备较好的超疏水性能,表现出优异的机械稳定性。相较于未处理铝片,涂层表面的液滴静态结冰时间延迟了7倍,同时在低温弹跳和人工冻雨实验中表现出良好的动态防覆冰能力。文中研究对超疏水表面在复杂环境中的实际应用具有一定的借鉴意义。
引文格式
李天然, 卢晨光, 原子超, 刘聪, 李云单, 刘亚华*. 耐用铝基超疏水涂层的机械稳定性及抗结冰性能[J]. 表面技术, 2022, 51(11): 385-394.
LI Tian-ran, LU Chen-guang, YUAN Zi-chao, LIU Cong, LI Yun-dan, LIU Ya-hua*. Mechanical Stability and Anti-icing Performance of Robust Aluminum-based Superhydrophobic Coating[J]. Surface Technology, 2022, 51(11): 385-394.
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