[发明专利]一种基于非连续性润湿性改良的仿生防结冰表面

摘要

一种基于非连续性润湿性改良的仿生防结冰表面。其特征在于在材料表面上有规律的涂覆多种与材料本身润湿性不同的疏水涂层，从而使材料表面具有非连续性的润湿性分布。本发明改变材料表面的单一润湿特性，使材料表面具有不同疏水性能和主动抗结冰性能，降低了材料表面水的附着量，延缓结冰时间，降低结冰冻结强度。同时由于不同疏水涂层的疏水效果，冷凝水发生冻结结冰的时间存在差异，与疏水涂层之间形成了间断性、非连续的冻结界面，破坏了冰与材料表面之间的冻粘稳定性，降低了冰在材料表面的附着强度。本发明既降低材料表面水的附着量，延缓结冰时间，同时使表面具有抑制结冰和降低结冰强度的能力，具有主动防除冰效果。

主权项

1.一种基于非连续性润湿性改良的仿生防结冰表面，在材料表面上涂覆多种与材料本身润湿性不同的疏水涂层，其特征在于，疏水涂层按如下规律分布：/n(1)间隔网格状；/n(2)间隔条状；/n(3)离散分布点状；/n(4)蜂窝分布状；/n(5)由疏水涂层做出隔离区，在隔离区域为另一种或多种疏水涂层分布；/n在材料表面涂覆的疏水涂层至少为2种以上，疏水涂层导热系数小于1W/(m·K)，覆盖厚度不能超过1mm，每种疏水涂层的涂覆面积至少占总面积的20％；/n在材料表面形成的涂层为间断性涂层，即材料表面由疏水涂层间断性覆盖，单一涂层厚度小于1mm；每种涂层在最终材料覆盖面上的面积占比大于20％；且允许涂层有叠加，以材料最上面裸露面积为计算占比依据；/n所述多种疏水涂层相交边缘存在涂层叠层现象，进而在涂层厚度方向呈现不规则分布；/n所述的疏水涂层包括表面接触角θ≥120°的聚四氟乙烯颗粒涂料疏水涂层、二氧化钛疏水涂层、四氧化三铁纳米疏水涂层以及含硅疏水涂层。/n