超疏水表面的制備及其防冰性能研究.pdf

1、飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)冷器擁有極強(qiáng)的連續(xù)制冷能力，其在極短的時(shí)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(dòng)機(jī)的氣體壓縮比更高，從而使噴氣式的發(fā)動(dòng)機(jī)速度翻倍。當(dāng)氣流的溫度下降至零下時(shí)，換熱管道的表面會(huì)出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象，因?yàn)楸臒釋?dǎo)效率非常低，就會(huì)導(dǎo)致機(jī)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(jìn)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(qiáng)的應(yīng)用價(jià)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(guò)化學(xué)蝕刻的方法對(duì)其表面進(jìn)行腐蝕，獲得了碎片狀粗糙結(jié)構(gòu)和花瓣?duì)钔黄鸾M成的二級(jí)結(jié)構(gòu)。通過(guò)控制蝕刻時(shí)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(duì)涂層表面孔洞密度進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)原銅片的蝕刻時(shí)間越長(zhǎng)，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(jìn)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(huì)出現(xiàn)合并現(xiàn)象，特別是原來(lái)花瓣?duì)钔黄?，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?，最大接觸角為159°。
　　化學(xué)蝕刻法制備的超疏水材