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超疏水抗污防覆冰涂料

发布时间:2022-05-08 10:36:56 人气:15 来源:本站

防覆冰超疏水涂料的出现解决了交通、电力、建筑、农业等工业领域的许多问题:容易造成严重交通事故,使风电叶片运行困难,影响叶片能量输出,破坏电线和作物,停止飞机发动机、船舶、空调系统运行,对社会稳定造成严重危害。因此,开展防覆冰技术研究对提高电力系统的安全运行具有重要价值。

防覆冰技术的发展可以追溯到20世纪50年代末。到目前为止,国内外常用的除冰方法主要包括涂防结冰剂、机械除冰、热除冰、自然被动除冰等。

(1)涂防结冰剂:在基材表面涂防结冰剂,以减少冰点。防结冰剂一般为液体或盐,对土壤有污染和腐蚀性,只能临时涂抹,时间短。防结冰剂主要用于道路除冰,效果明显。

(2)机械除冰:采用适当的除冰机械和设施进行除冰。其特点是运行成本低、能耗低、效率低、操作困难,受天气和地形限制,只能作为应急方法,难以广泛推广应用。

(3)热除冰:通过附加热源(或附加热源(或其自身热源)保持在冰点以上,达到防冰的目的。该方法效果明显,但能耗高,设备投资成本高,使用范围小,不适用于远程除冰。

(4)自然被动除冰:利用风和自然力的作用,辅以适当的人工设备(如在导线上安装防雪环、平衡锤等装置),使冰不易聚集,自行脱落,起到防止结冰的作用。该方法简单易行,成本低,但在地理环境上有一定的局限性,不能完全防止输电线路结冰的危害。

(5)其他除冰方法:如电场(或磁场)除冰、碰撞前颗粒冻结、超声技术和电晕技术。

上述防覆冰方法有一定的局限性。本研究将总结防覆冰超疏水涂料的相关技术和方法,突出预防、方便、高效、节能、经济,为相关研究提供有效参考。

防覆冰和超疏水表面。

大量的实验和理论研究表明,冰的附着力的减少与超疏水表面有一定的相关性。超疏水表面可防止过冷水形成冰,具有防覆冰性。超疏水表面的特点是高水接触角(通常>150°)和低接触角滞后(或液滴10°)。超疏水表面不仅具有显著的疏水性,还能减少雪和冰在其表面的聚集,甚至完全防止固体表面结冰。

从微观方面揭示了荷花出淤泥而不染的防尘自洁机制。研究表明,荷叶表面独特的表面微纳米结构与化学蜡的完美结合是荷叶效应的真正原因。这种独特的结构可以形成很大的静态水接触角和很小的水接触角滞后(或液滴滚动角),便于水滴的形成,使其容易滚动带走表面污染物,从而达到自洁的目的。

纳米银等复合材料超疏水涂料具有防冰性能。只要复合材料中纳米颗粒的尺寸合适,其涂料就能有效防止过冷水在试验条件和自然环境中形成冰。因此,为了保证使用效果,超疏水涂料的批发也应寻找合格的厂家。

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