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MWCNTs光热相变超滑表面的制备及防/除冰性能研究
1
作者
刘超
钟涛
+1 位作者
张艳梅
杨晚生
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期84-94,共11页
目的制备光热相变超滑表面,并研究不同含量的多壁碳纳米管(MWCNTs)和固体石蜡对防冰/除冰性能的影响。方法首先在纯Al表面刻蚀出微米结构,然后将MWCNTs、固体石蜡以及环氧树脂均匀混合后刮涂在处理后的Al基材表面,制备光热相变超滑表面...
目的制备光热相变超滑表面,并研究不同含量的多壁碳纳米管(MWCNTs)和固体石蜡对防冰/除冰性能的影响。方法首先在纯Al表面刻蚀出微米结构,然后将MWCNTs、固体石蜡以及环氧树脂均匀混合后刮涂在处理后的Al基材表面,制备光热相变超滑表面,并对其润湿性、结冰/除冰性、机械稳定性以及自修复性进行表征。结果通过扫描电镜对涂层截面表征发现MWCNTs已经完全均匀分布在涂层内部。当用波长为808 nm、功率密度为0.5 W/cm2的近红外光(NIR)照射涂层,表层的固体石蜡融化成液体后水滴滑动角可由40°下降到5°,表现出极佳的滑动性能。在–20℃时,与纯Al基底相比,相变超滑表面可将水滴的结冰时长从27s延长至239s,其冰黏附强度降也只有34.9k Pa。得益于MWCNTs优异的光热性能,在NIR照射下,表面温度迅速升高,可在92s内实现快速除冰。此外,涂层在100次的循环摩擦后依然保持极低的冰黏附强度,并在NIR照射下可实现快速自修复。结论光热相变超滑表面相比于纯Al表面具有更加优异的防冰性,MWCNTs的加入,使表面具有快速除冰性。环氧树脂和固体石蜡则极大地提高了表面耐磨性以及自修复性,为长久的防冰/除冰提供了保障。
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关键词
多壁碳纳米管
固体石蜡
相变超滑表面
光热效应
防冰/除冰
自修复
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职称材料
炭黑/PDMS光热超疏水涂层的制备及防冰除冰性能
被引量:
10
2
作者
李回归
薛朝华
贾顺田
《精细化工》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期934-940,共7页
通过在基材表面喷涂环氧树脂作为黏合剂,然后喷涂炭黑纳米粒子、聚二甲基硅氧烷(PDMS)以及十七氟癸基三乙氧基硅烷(PFDTES)的共混液制备了一种炭黑/PDMS光热超疏水涂层。炭黑纳米粒子提供光热性能并使涂层具有微纳粗糙结构,结合PFDTES...
通过在基材表面喷涂环氧树脂作为黏合剂,然后喷涂炭黑纳米粒子、聚二甲基硅氧烷(PDMS)以及十七氟癸基三乙氧基硅烷(PFDTES)的共混液制备了一种炭黑/PDMS光热超疏水涂层。炭黑纳米粒子提供光热性能并使涂层具有微纳粗糙结构,结合PFDTES较低的表面能使涂层获得超疏水性能。制备涂层表面的水滴接触角高达161°,滚动角低至1.4°,呈现优异的超疏水性能,从而使水滴在玻璃表面结冰的时间由30s延迟到160s。涂层中炭黑所提供的光热转换效应使其表面的冰在太阳光照射下能迅速融化,并随自重自动脱落。此外,涂层的自清洁性能可防止表面在户外应用时遭受污染,有利于保护涂层的光热转换性能和长期光热除冰功能。
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关键词
炭黑
超疏水性
光热效应
防冰/除冰
自清洁
功能材料
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职称材料
复合材料层合结构在防覆冰/除冰系统中的应用
被引量:
6
3
作者
陈炳彬
张征
+2 位作者
鲁聪达
吴化平
柴国钟
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第7期771-776,共6页
设计了一种基于复合材料层合结构的新型防覆冰/除冰系统。此多功能复合层合结构由铜基超疏水材料、非对称正交铺设的双稳态可变形结构和聚酰亚胺加热膜构成。铜基超疏水材料起到延迟水滴结冰、减少表面覆冰和降低冰层与接触面之间黏附...
设计了一种基于复合材料层合结构的新型防覆冰/除冰系统。此多功能复合层合结构由铜基超疏水材料、非对称正交铺设的双稳态可变形结构和聚酰亚胺加热膜构成。铜基超疏水材料起到延迟水滴结冰、减少表面覆冰和降低冰层与接触面之间黏附力的作用;聚酰亚胺加热膜驱动双稳态结构发生稳态突变时,产生的热量会快速融化冰层;双稳态结构形态突变时会产生机械振动,从而形成一套新型电热-机械耦合防覆冰/除冰机制。通过测试,该系统表面水接触角可达155°,具有良好的超疏水特性、可变形性、耐高低温交变性和紫外线耐性等特性。
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关键词
复合材料层合结构
防
覆
冰/除
冰
系统
双稳态结构
铜基超疏水材料
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职称材料
基于磁感原理的结冰探测器参数计算方法
4
作者
王志敏
郑国
《振动.测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2014年第5期947-950,982,共4页
随着我国航空技术的迅速发展,防冰/除冰技术的研究越来越受到重视,系统中结冰探测器直接影响防冰/除冰的效果。文中对一种基于磁感原理的结冰探测器进行了分析,通过建模推导出相关参数的计算方法,并进行了仿真试验。笔者解决了结冰探测...
随着我国航空技术的迅速发展,防冰/除冰技术的研究越来越受到重视,系统中结冰探测器直接影响防冰/除冰的效果。文中对一种基于磁感原理的结冰探测器进行了分析,通过建模推导出相关参数的计算方法,并进行了仿真试验。笔者解决了结冰探测器基本设计参数计算的问题,为结冰探测器的设计提供了一种有效方法。
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关键词
防冰/除冰
结
冰
探测器
建模
结构分析
参数计算
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职称材料
题名
MWCNTs光热相变超滑表面的制备及防/除冰性能研究
1
作者
刘超
钟涛
张艳梅
杨晚生
机构
广东工业大学材料与能源学院
广东工业大学土木与交通工程学院
出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期84-94,共11页
基金
国家重点研发项目(2016YFE0133300)
广东省科技计划项目(2015A010105027)。
文摘
目的制备光热相变超滑表面,并研究不同含量的多壁碳纳米管(MWCNTs)和固体石蜡对防冰/除冰性能的影响。方法首先在纯Al表面刻蚀出微米结构,然后将MWCNTs、固体石蜡以及环氧树脂均匀混合后刮涂在处理后的Al基材表面,制备光热相变超滑表面,并对其润湿性、结冰/除冰性、机械稳定性以及自修复性进行表征。结果通过扫描电镜对涂层截面表征发现MWCNTs已经完全均匀分布在涂层内部。当用波长为808 nm、功率密度为0.5 W/cm2的近红外光(NIR)照射涂层,表层的固体石蜡融化成液体后水滴滑动角可由40°下降到5°,表现出极佳的滑动性能。在–20℃时,与纯Al基底相比,相变超滑表面可将水滴的结冰时长从27s延长至239s,其冰黏附强度降也只有34.9k Pa。得益于MWCNTs优异的光热性能,在NIR照射下,表面温度迅速升高,可在92s内实现快速除冰。此外,涂层在100次的循环摩擦后依然保持极低的冰黏附强度,并在NIR照射下可实现快速自修复。结论光热相变超滑表面相比于纯Al表面具有更加优异的防冰性,MWCNTs的加入,使表面具有快速除冰性。环氧树脂和固体石蜡则极大地提高了表面耐磨性以及自修复性,为长久的防冰/除冰提供了保障。
关键词
多壁碳纳米管
固体石蜡
相变超滑表面
光热效应
防冰/除冰
自修复
Keywords
MWCNTs
solid paraffin
phase-change slippery surfaces
photothermal effect
anti-icing/de-icing
self-repairing
分类号
TG178 [金属学及工艺—金属表面处理]
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职称材料
题名
炭黑/PDMS光热超疏水涂层的制备及防冰除冰性能
被引量:
10
2
作者
李回归
薛朝华
贾顺田
机构
陕西科技大学轻工科学与工程学院
轻化工程国家级实验教学示范中心
出处
《精细化工》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期934-940,共7页
基金
国家自然科学基金(51572161)
国家科技部重大项目(2017YFB0307700)
+1 种基金
陕西省自然科学基金资助项目(2020JM-506)
陕西省重大科研项目(2020ZDLGY13-11)。
文摘
通过在基材表面喷涂环氧树脂作为黏合剂,然后喷涂炭黑纳米粒子、聚二甲基硅氧烷(PDMS)以及十七氟癸基三乙氧基硅烷(PFDTES)的共混液制备了一种炭黑/PDMS光热超疏水涂层。炭黑纳米粒子提供光热性能并使涂层具有微纳粗糙结构,结合PFDTES较低的表面能使涂层获得超疏水性能。制备涂层表面的水滴接触角高达161°,滚动角低至1.4°,呈现优异的超疏水性能,从而使水滴在玻璃表面结冰的时间由30s延迟到160s。涂层中炭黑所提供的光热转换效应使其表面的冰在太阳光照射下能迅速融化,并随自重自动脱落。此外,涂层的自清洁性能可防止表面在户外应用时遭受污染,有利于保护涂层的光热转换性能和长期光热除冰功能。
关键词
炭黑
超疏水性
光热效应
防冰/除冰
自清洁
功能材料
Keywords
carbon black
superhydrophobicity
photothermal effect
anti-icing/deicing
self-cleaning
functional materials
分类号
TQ630.7+9 [化学工程—精细化工]
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职称材料
题名
复合材料层合结构在防覆冰/除冰系统中的应用
被引量:
6
3
作者
陈炳彬
张征
鲁聪达
吴化平
柴国钟
机构
浙江工业大学机械工程学院
出处
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第7期771-776,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51675485
51775510
+2 种基金
51375451)
浙江省杰出青年基金资助项目(LR18E050002)
浙江省科技计划资助项目(2016C31040)
文摘
设计了一种基于复合材料层合结构的新型防覆冰/除冰系统。此多功能复合层合结构由铜基超疏水材料、非对称正交铺设的双稳态可变形结构和聚酰亚胺加热膜构成。铜基超疏水材料起到延迟水滴结冰、减少表面覆冰和降低冰层与接触面之间黏附力的作用;聚酰亚胺加热膜驱动双稳态结构发生稳态突变时,产生的热量会快速融化冰层;双稳态结构形态突变时会产生机械振动,从而形成一套新型电热-机械耦合防覆冰/除冰机制。通过测试,该系统表面水接触角可达155°,具有良好的超疏水特性、可变形性、耐高低温交变性和紫外线耐性等特性。
关键词
复合材料层合结构
防
覆
冰/除
冰
系统
双稳态结构
铜基超疏水材料
Keywords
composite laminated structure
anti-icing/de-icing system
bi-stable structure
copper-based superhydrophobic material
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
基于磁感原理的结冰探测器参数计算方法
4
作者
王志敏
郑国
机构
上海航空测控技术研究所故障诊断与健康管理技术航空科技重点实验室
出处
《振动.测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2014年第5期947-950,982,共4页
文摘
随着我国航空技术的迅速发展,防冰/除冰技术的研究越来越受到重视,系统中结冰探测器直接影响防冰/除冰的效果。文中对一种基于磁感原理的结冰探测器进行了分析,通过建模推导出相关参数的计算方法,并进行了仿真试验。笔者解决了结冰探测器基本设计参数计算的问题,为结冰探测器的设计提供了一种有效方法。
关键词
防冰/除冰
结
冰
探测器
建模
结构分析
参数计算
Keywords
anti-icing/de-icing
ice detector
modeling
structural analysis
parameter calculation
分类号
TH212 [机械工程—机械制造及自动化]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
MWCNTs光热相变超滑表面的制备及防/除冰性能研究
刘超
钟涛
张艳梅
杨晚生
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
2
炭黑/PDMS光热超疏水涂层的制备及防冰除冰性能
李回归
薛朝华
贾顺田
《精细化工》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
10
下载PDF
职称材料
3
复合材料层合结构在防覆冰/除冰系统中的应用
陈炳彬
张征
鲁聪达
吴化平
柴国钟
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
6
下载PDF
职称材料
4
基于磁感原理的结冰探测器参数计算方法
王志敏
郑国
《振动.测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2014
0
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职称材料
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