超疏水防冰材料的理论基础与应用研究进展

摘要：

近年来,飞机防/除冰问题的研究广受关注.传统的主动防/除冰方式会增加飞机的设计与制造成本,且持续的冷热交替和振动会降低飞机蒙皮材料的使用寿命,存在严重的安全隐患.因此,受自然界动植物的启发,新型被动超疏水防冰技术被广泛讨论与研究,为飞机防/除冰提供了一种低成本、 高效、 轻量的方法.针对新型被动超疏水防冰材料,综述了近年来防冰材料的超疏水润湿理论的进展;归纳了具有代表性的润湿理论模型,包括杨氏方程、Wenzel理论、Cassie-Baxter理论、接触线理论等;总结了当前广泛应用的防冰材料制备方法,包括刻蚀法、 溶胶-凝胶法和气相沉积法等.另外,针对目前国内外的研究热点,进一步阐述了超疏水材料的防冰性能及防冰机理研究,综述了结冰形核和结冰延迟过程中的撞击液滴弹跳动力学、 结冰热力学、 成相理论、 非均匀形核原理、 传热理论等机理,以及冰粘附性能的测试评价方法.最后,针对冰层粘附强度的测试标准、 不同冰型冰粘附力的区别、 剪切力作用下除冰性能涉及的机理等问题进行了展望.

关键词：超疏水、润湿理论、结冰延迟、冰粘附性能、防冰机理

所属期刊栏目：41

分类号：V259;TB383(航空用材料)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;江苏省自然科学基金

在线出版日期：2022-07-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：388-397