磁响应仿生多功能涂层的制备及其防覆冰性能

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Adisc
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
输电线路、运输设备、风机叶片等户外设备表面上结冰会给人们的生产生活带来诸多不便,甚至会引起重大的经济损失,构建与制备新型防覆冰涂层材料具有重要意义。近年来研究发现仿生超润湿表面表现出了优异的到防覆冰性能,如仿荷叶效应的超疏水抗结冰涂层材料。考虑到循环结冰和除冰过程中,会破坏表面的结构,从而使其失去防覆冰性能。而Fe3O4粒子具有磁热性能和光热性能,可起到热能除冰的效果。本文将磁性Fe3O4粒子引入到共聚物涂层中,构建出了仿荷叶表面的磁性超疏水防覆冰涂层和仿猪笼草表面的磁性超光滑疏冰涂层。本文首先以氨基硅烷偶联剂修饰表面制备出氨基修饰的Fe3O4粒子(MNP@NH2),然后与带有功能性环氧基团的含氟共聚物交联,制备了以空气填充微纳复合结构的磁性超疏水涂层。通过SEM、AFM、XPS等手段对所制备的涂层表面形貌和化学组成进行了分析,发现含氟基团在涂层表面有明显的富集。随着MNP@NH2含量的增加,表面的粗糙度增加,部分粒子团聚形成具有微纳多尺度结构。所制备的涂层表面水的静态接触角大于1600,滚动角小于40,具有超疏水性能。该涂层延长结冰时间达2878 s,冰与表面的附着力可降至213.7KPa。由于磁性粒子的引入,涂层在高频感应加热器和模拟太阳灯光源下具有明显的热效应可达到快速热能除冰的目的。论文进一步研究了MNP@NH2引入带环氧基的聚乙二醇甲基丙烯酸酯共聚物中,制备磁性两亲性共聚物复合涂层,再将多元醇、油酸、硅油等润滑液体浸润该涂层得到了仿猪笼草表面的磁性超光滑涂层材料。通过SEM和AFM表征证实复合涂层表面具有微纳多尺度复合结构。以多元醇浸润的超光滑表面可延长结霜时间至2700s,降低冰与表面附着力至0.01 N,冰块极易从表面滑落。采用DSC研究水滴在表面上的结晶过程,发现多元醇浸润的表面上可降低液滴的结晶温度至-36.8℃。所制备的磁性超光滑涂层具有优异的抗结冰和疏冰性能。
其他文献
本文基于组成城市的区域通达性的聚类特征和城市群交通发展的阶段性特征,提出了城市群组成城市的分类方法。节点城市通常是研究和规划的对象城市或者经济质量较大的城市;贯穿城
相比辉煌的城市新区建设成就,在新型城镇化理念的指导下,城市核心地区存量土地的更新改造面临着重重困境.本文对比分析深圳罗湖(以更新改造为主的老城核心区)与福田(新城核心
本文针对湖南永利化工股份有限公司钛白粉生产中酸解废渣的回收利用开展研究,目的是富集回收其中未参与反应的钛矿。研究首先采用萃取方法模拟浮选工艺,通过对油酸钠、十二烷基硫酸钠、水杨氧肟酸、苄基胂酸、苯乙烯膦酸、苯甲羟肟酸6种捕收药剂单一、最合理的组合搭配及MOS和ROB等药剂选择,药剂饱和使用剂量和最佳pH值工艺条件的实验,确定了从钛白酸解废渣中回收钛矿的最佳捕收药剂为ROB。ROB捕收药剂从钛白酸解
鹞落坪国家级自然保护区处于大别山主峰分水岭主段,保护区面积123km2,其中核心区2120hm2,缓冲区2840hm2,实验区7340hm2。海拔500-1700米。属于北亚热带亚高山森林生态系统,年降水
神经干/祖细胞(neuralstem/progenitorcells,以下称为神经干细胞或NSCs)的迁移对于哺乳动物神经系统的发育和损伤修复至关重要。细胞迁移过程包括细胞前端片状伪足的伸出、粘着
随着经济全球化和城市功能的细分,以特大城市为核心的都市圈日益成为我国区域空间主要组织形式,都市圈的发展对城市重大基础设施规划建设提出新的要求.以都市圈为研究视角,借
导电高分子聚合物由于其特殊的结构和性能,广泛应用于先进工业部门和尖端技术领域。经过近20年的研究历程,导电高分子材料的合成、掺杂、导电机理、结构、性能和应用探索等方面已取得很多成果。聚苯胺与众多导电高分子聚合物相比,具有独特的掺杂机理,质子酸分解产生的H+进入聚苯胺链状结构,形成不稳定的阳离子基,使聚苯胺具有较高的导电性,而电子数目不发生变化。这种特殊的掺杂过程使聚苯胺的掺杂和脱掺杂得以可逆进行。
本论文全面综述了美国、欧洲、日本和国内清洁汽油产品质量标准的发展趋势,阐述了国内外催化汽油加氢脱硫技术和提高辛烷值技术的最新进展。   在对国内外的加氢脱硫技术的
土壤重金属镉污染严重影响植物的生长和发育,不仅会造成农业减产,而且会引发食品安全问题。通过植物修复技术和基因工程方法降低农作物可食部位的镉积累是解决土壤镉污染及食品
基于大都市圈空间圈层划分,比较研究轨道快线规模、功能、通道、枢纽等方面的差异性,指出东京、纽约、巴黎三大都市圈具有不同的轨网形态.从城市空间形态和历史变迁等角度,分