仿生超疏水表面的构建及其防冰特性研究

发布时间：2024-03-27 20:03

　　表面覆冰是一种非常普遍的自然现象,但是表面覆冰问题却给工业发展和人民生活带来了诸多不便甚至损失,特别是需要在极端条件下工作的机械设备、电力输送设备、航空航天设备等。传统的除冰方法在经过多年以来的应用实践中,被证明存在诸多局限性。在材料表面涂覆疏冰涂层以防止表面覆冰,成为一种便于解决表面覆冰的方式。为此,高效防冰涂层的开发成为防冰研究的热点方向。受自然界生物体表独特的润湿特性启发,已经开发出许多可以借助于诸如风、重力和振动等外力,去除表面覆冰的防冰表面材料。其中超疏水自清洁涂层材料被证明可以有效地阻止雪、霜或冰在表面集聚,且冰体与基材表面具有极低的粘附强度,有利于表面融/脱冰。但是在实际应用过程中,超疏水防冰表面材料仍有一些问题亟待解决。例如,低温条件下的防覆冰机理尚不健全,表面机械强度和耐久性不足,复杂的环境条件下防冰性能不够稳定等问题。本文基于国内外研究基础之上,对于超疏水自清洁防覆冰表面在低温条件下的防冰机理进行了探究,并且设计开发了新型式的防覆冰表面。本文的主要研究成果包括:(1)基于防冰检测设备的研发现状,系统总结了防冰设备的测量指标,设计、搭建了集成式表面冻粘检测设备,简化了...

【文章页数】：155 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1生产生活中的覆冰现象及其除冰方法

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图1.2自然植物体表面的独特润湿性及其扫描电镜图片

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图1.3昆虫体表的独特润湿性及其扫描电镜图片

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图1.4接触角滞后性与滚动角表征方式示意图

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本文编号：3940422