从实验室规模到相关环境的多功能航空涂料的开发和技术表征

抽象的

L 马佐拉*，L 香菜，N。费尔德，G. 布鲁诺、B 加拉索、V 夸兰塔、F 阿尔巴诺、A 奥莱塔

飞机关键表面上的冰粘附是一种严重的潜在危险，有引发事故的风险。冻结的污染物会导致表面粗糙不平，从而扰乱气流的顺畅，并大大降低机翼产生升力和增加阻力的能力。

在防冰系统中，被动防冰涂层面临着减少冰核和生长、降低主动除冰系统的功耗以及燃料消耗的挑战。

在这项工作中，描述了具有防冰和美观特性的新型多功能涂层的先进性能和有效性。特别是基于原子力显微镜和激光扫描显微镜测量以及随后的功率谱密度分析进行先进的形态表征，以评估表面粗糙度。

进行接触角测量是为了确定润湿性和表面自由能以及飞行条件下的粘附功。此外，还对单个水滴对新型多功能涂层和经典涂装涂层的冲击进行了动态分析，以证明冲击过程中不同的物理行为。

还证明，新型多功能涂层按照航空规范，克服了与商业涂装涂层类似的环境测试。

最后，利用3D打印技术设计并开发了两个NACA对称翼型。在一种情况下，表面涂有商业涂层，在另一种情况下，表面涂有新型多功能涂层。两种机翼均在不同条件下的结冰风洞中进行了测试，以评估新型多功能涂层相对于商用涂层在减少积冰方面的有效性。测试表明，使用新型多功能涂层可减少 50% 的积冰。