飞机在飞行过程中与高空的液滴相遇会发生结冰,这将导致飞行事故发生几率增大并产生灾难性后果。近年来,聚合物基复合材料在飞机工业领域应用急剧上升,用于传统金属材料飞机的防冰方法难以满足复合材料防冰需求,因此对于复合材料飞机的防冰问题需要进行研究。本文针对复合材料机翼的防冰问题,制备了混杂碳纳米纸并将其作为复合材料机翼防冰电加热层,通过实验和模拟并行的手段探究了碳纳米纸复合材料机翼的防冰可行性。本文主要研究如下:(1)制备了混杂碳纳米纸用以改进碳纳米纸的性能,并对其导电性能、热稳定性能、微观形貌以及力学性能进行探究。(2)使用混杂碳纳米纸与复合材料制备了机翼模型,测试了机翼在不同条件下的电热性能,并与后期模拟进行对比。(3)使用防除冰软件FENSAP-ICE,首先对机翼在不同环境条件下进行了电热防冰模拟,与前部分工作进行对比,验证数值模拟准确性;其次模拟探究了不同飞行参数对飞机表面结冰区以及防冰效果的影响;最后建立了一种电热防冰功率密度的选取方法,为实际过程中设计机翼电热防冰的功率密度做出了指导。