超疏水表面的制備及其防冰性能研究.pdf

1、飛行器發(fā)動機預(yù)冷器擁有極強的連續(xù)制冷能力，其在極短的時間內(nèi)能使氣流的溫度從1600℃下降至零下50℃，氣體溫度的下降能使發(fā)動機的氣體壓縮比更高，從而使噴氣式的發(fā)動機速度翻倍。當(dāng)氣流的溫度下降至零下時，換熱管道的表面會出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象，因為冰的熱導(dǎo)效率非常低，就會導(dǎo)致機體表面的傳熱效率大幅度降低，因此預(yù)冷器的換熱管道表面需進行防結(jié)冰處理。而超疏水材料具備防結(jié)冰材料應(yīng)有的防結(jié)冰性和疏冰性，有較強的應(yīng)用價值。
　　本文以具有優(yōu)秀導(dǎo)熱性能的金

2、屬銅作為基材，通過化學(xué)蝕刻的方法對其表面進行腐蝕，獲得了碎片狀粗糙結(jié)構(gòu)和花瓣狀突起組成的二級結(jié)構(gòu)。通過控制蝕刻時間得到了擁有不同粗糙度的表面結(jié)構(gòu)。蝕刻后的銅片由親水表面轉(zhuǎn)變?yōu)槌H水表面，符合Wenzel理論。
　　在蝕刻后的銅片表面噴涂了超疏水涂料，獲得的涂層完全覆蓋了蝕刻得到的粗糙結(jié)構(gòu)，且涂層表面并不致密，存在大量的孔洞。使用二值法對涂層表面孔洞密度進行分析，發(fā)現(xiàn)原銅片的蝕刻時間越長，孔洞的密度越大。修飾后的蝕刻銅片由超親水表面

3、轉(zhuǎn)變?yōu)槌杷砻?，最大接觸角為151°。
　　由于超疏水涂料的粘度大，得到的涂層較厚，掩蓋了蝕刻得到的表面結(jié)構(gòu)，于是采用小分子氟硅烷作為表面修飾劑進行修飾，氟硅烷涂層比較致密，蝕刻銅片表面的碎片狀顯微組織基本得以保留，但由于涂層的粘結(jié)作用，碎片之間會出現(xiàn)合并現(xiàn)象，特別是原來花瓣狀突起，其花瓣間的空隙幾乎被完全填充。采用氟硅烷修飾后的蝕刻銅片同樣由超親水表面轉(zhuǎn)變?yōu)槌杷砻妫畲蠼佑|角為159°。
　　化學(xué)蝕刻法制備的超疏水材