物理化学与生物物理学杂志
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抽象的

用于防冰应用的耐用透明涂层的喷涂制造：动态斥水性、冰延迟性和冰粘附性

沉一舟、吴宇、陶杰、吴正伟

防冰/疏冰涂层通常以表面功能材料的形式应用，被认为是解决日常生活和工业生产面临的结冰问题的理想选择。然而，防冰涂料的应用受到两个主要挑战的极大限制：与基材的结合强度和高防冰性能的稳定性。在此，我们设计并制备了一种高性能超疏水氟化二氧化硅（F-SiO ₂）@聚二甲基硅氧烷（PDMS）涂层，并进一步强调了与基材结合强度的提高和高防冰性能的保持。所得涂层表现出优异的防水性，接触角高达155.3°，冲击液滴的接触时间非常短（~10.2 ms）。在低温下，即将到来的液滴仍然迅速从涂层表面反弹，并且与裸铝相比，超疏水涂层的冻结时间增加了五十倍以上。涂层上的冰附着强度仅为26.3 kPa，远低于裸铝的冰附着强度（821.9 kPa）。此外，通过阳极氧化构建的纳米孔结构可以极大地增强涂层与基材的结合强度，通过标准方法（ASTM D3359）进行评估。在30次结冰/除冰循环、酸溶液(pH=5.6)浸泡和冲刷的条件下，其防冰性能仍保持较高的稳定性。这项工作可以有效推动防冰涂料走向实际应用。