氟基自組裝超疏水涂層的防冰性能研究

邱 超，寇 祎，楊京龍

(中國民航飛行學院航空工程學院，四川 廣漢 618307)

0 前 言

結冰會給船舶、發電機和飛機等的運行帶來諸多不便。例如，結冰會導致極地航行船舶大量覆冰，增加船體質量和船舶阻力[1]。風力發電機組的葉片結冰會導致其表面粗糙度增加，使葉片的阻力升高，破壞其氣動性能[2]。飛機的發動機進氣口、機翼前緣、飛行員座艙玻璃和某些外置傳感器結冰，會影響到飛機的操控性，甚至導致墜機事故[3，4]。傳統的除、防冰方法有電熱法、氣熱法以及機械法等[4]，但這些方法存在能耗大、使用的工具結構復雜等局限性。隨著仿生技術的發展，超疏水表面因具有良好的疏水性能而受到廣泛關注[5]，超疏水表面的防冰機理及其在電力[6]、航空[7]等諸多領域應用的可行性成為研究熱點。

近年來，研究人員對超疏水涂層的制備工藝、防冰機理及應用性能進行了大量研究[8，9]。王為政等[10]將二氧化硅溶液噴涂到經化學刻蝕處理后的玻璃表面，制成超疏水涂層，涂層表面的靜態接觸角達到158°以上，且具有良好的耐磨性能。張倩倩等[11]采用激光刻蝕法在鎂合金表面構建微納米結構，然后旋涂二氧化硅溶液，干燥后制成超疏水涂層，試驗發現激光加工紋理間距越小，得到的超疏水涂層的性能越好。方永勤等[12]采用化學刻蝕法與多層堆疊法結合，將氟硅溶膠-氣相納米SiO2噴涂至玻璃表面，制成超疏水涂層，該涂層具有良好的耐磨性能，經砂紙打磨后仍可保持超疏水性。……