以新型SLIPS为基础的恐冰涂层,由注入PTFE纤维制成,用于航空航天应用

科学领域:

• 材料科学与工程 材料科学与工程
• 表面科学是一门学科.
• 航空航天材料 航天材料

背景情况:

• 滑滑的表面对于恐冰性质至关重要,滑滑的液体注入多孔表面 (SLIPS) 提供了一种简单,有效的被动防冰方法.
• 聚四乙烯 (PTFE) 具有出色的化学惰性,疏水性和热稳定性,但很难加工.
• 现有的SLIPS具有较低的冰粘度值,通常低于20kPa.

研究的目的:

• 在AA6061-T6合金上使用聚四乙烯 (PTFE) 纤维制造超性 (SHS) 孔隙涂层.通过电.
• 通过注入滑油到PTFE多孔矩阵中来创建SLIPS.
• 在各种结冰条件下评估开发的SHS和SLIPS涂层的冰附着性.

主要方法:

• 使用纳米粒子PTFE (nP PTFE) 分散与聚乙烯氧化物 (PEO) 的电制造均的PTFE纤维,然后在380°C下在10分钟内烧结.
• 通过将滑油注入SHS PTFE多孔涂层的微/纳米结构,创建SLIPS.
• 表面属性的表征,包括水接触角 (WCA) 和滚动角 (αroll-off).
• 使用离心机在冰风道 (IWT) 中的光泽和冰条件下进行冰粘合测试以及静态冰粘合测试.

主要成果:

• 该SHS多孔涂层呈现出高WCA大约150°和低滚动角大约22°.
• 该SLIPS涂层显示WCA降低了大约100°,并显示了大约15°的非常低的滚离角度.
• 在静态条件下,冰粘附值为SHS的65kPa,SLIPS的4.2kPa.
• 在Rime和Glaze结冰条件下,SLIPS显示冰粘度值低于10kPa.

结论:

• 开发的基于PTFE的SHS和SLIPS涂层显示出被动冰保护的巨大潜力,特别是在航空航天应用中.
• 在SLIPS中PTFE纤维和油滑剂的组合有效地减少了冰的粘附.
• 这些结果代表了对标准化抗冰表面性能评估的初步步骤.