铜基超疏水表面防覆冰/抗霜冻特性分析

论文摘要

超疏水表面具有良好的防覆冰性能,有望改善低温条件下设备和设施的可靠性。本文采用氨气腐蚀法,制备具有微纳结构的铜表面,通过低表面能氟硅烷修饰后,金属铜表面表现出超疏水特性,其水接触角可达152.1°。利用电镜扫描、接触角测量、结冰和结霜实验分别对超疏水铜表面的表面结构、湿润性能和防覆冰性能进行研究。结果表明,超疏水表面的防覆冰/抗霜冻性能不仅与表面的粗糙度有关,还受液滴在固体表面的湿润状态的影响。当液滴在具有微-纳米结构的超疏水表面处于Cassie状态时,液滴与金属表面的接触面积小,液滴结冰速率较慢,金属表面同时具有较好的防覆冰和抗结霜性;而当液滴在金属疏水表面处于Wenzel状态时,霜晶与固体表面的接触面积增加,加快霜层的生长,金属表面的抗结霜性明显降低。

论文目录

• 1 实验材料和方法
•   1.1 试剂与仪器
•   1.2 表面制备
•   1.3 覆冰实验
• 2 结果与讨论
•   2.1 样品形貌及表面接触角分析
•   2.2 防覆冰性能分析
•   2.3 抗结霜性能分析
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘瑞,李录平,龚妙

关键词: 超疏水表面,防覆冰,接触角,腐蚀,纳米结构

来源: 化工进展 2019年S1期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 长沙理工大学能源与动力工程学院

基金: 湖南省教育厅科学研究项目（15C0025）,可再生能源电力技术湖南省重点实验室基金（2017ZNDL008）

分类号: TG174.4

DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1971

页码: 166-171

总页数: 6

文件大小: 5977K

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