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天大研发“碳纤维超级涂层” 为高空高寒环境下飞机披上“防寒服”

 天津大学化工学院张雷教授团队成功研发“超级涂层”。这种新型涂层能够为户外、高空、高寒等环境下的仪器设备穿上“防寒服”,实现高效率、低能耗、无损伤防冰除冰。相关成果已发表于国际权威期刊《化学工程杂志》。

在高空高寒环境下,飞机、输电线路等设备表面结冰常常带来重大经济损失,甚至造成灾难性事故。目前主流除冰方法有电热除冰、热风除冰、机械除冰及化学制剂除冰等。这些方法效率低能耗大,甚至会腐蚀设备本身,对环境造成损害。如何制备出一种高效、节能、环保且适用于高空高寒环境的防除冰涂层成为了科学家面临的重要挑战。

天津大学张雷教授团队利用新型两亲性材料结合光热碳纤维,研发出一种利用太阳光产热的“超级涂层”。该涂层性能优异的关键在于将可降低冰点的亲水材料、低表面材料与光热碳纤维有机融合,不仅能有效阻止结冰形成,吸收太阳光产热除冰,还降低了涂层表面的冰附着力,可使积冰在阳光的照射下,仅依靠风力、重力等自然条件轻松去除。

“新型涂层在太阳光照下,表面温度可以达到46℃。与冰接触的表面发热融冰,极大降低了冰附着力,在重力作用下冰壳就能轻松脱落。”据研发团队青年教师杨静介绍,“实验结果表明,这种新型涂层稳定性良好,可经受酸雨、落沙的冲刷,有望成为高空高寒环境下先进仪器设备的‘保护神’。”

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