电加热防冰涂层和电加热防冰器件及它们的制备方法技术

本发明专利技术涉及涂层制备领域，具体涉及电加热防冰涂层和电加热防冰器件及它们的制备方法。该涂层包括隔热层、设置在所述隔热层上的铜质电加热层和疏水表面层；其中，所述铜质电加热层中，铜质材料的表面分布有低表面能物质修饰的氧化铜纳米结构；其中，至少部分所述氧化铜纳米结构突出所述疏水表面层，且至少部分所述氧化铜纳米结构的表面包裹有所述疏水表面层。本发明专利技术采用电加热层和疏水表面层共同作用，材料成本低，制备工艺简单，经济可靠，防冰和除冰效果非常明显，可极大降低因结冰造成的经济损失，具有工业化应用的前景。具有工业化应用的前景。具有工业化应用的前景。

【技术实现步骤摘要】
电加热防冰涂层和电加热防冰器件及它们的制备方法


[0001]本专利技术涉及涂层制备领域，具体涉及一种电加热防冰涂层和电加热防冰器件及它们的制备方法。

技术介绍

[0002]防冰涂层在许多基础设施、运输及冷却系统中对于提高安全性具有非常重要的影响。疏水涂层的抗结冰原理是基于疏水表面的憎水性能和微观结构，使得水滴与涂层表面的接触面积变小，减小水对基材表面的附着力，并延缓水滴在涂层表面结冰的时间，使得水滴或冰更容易脱离基材表面。
[0003]目前，常用的除冰技术有机械除冰、加热除冰、涂层除冰等，机械除冰效率低，涂层除冰具有涂层易损坏以及除冰效果不理想的问题。CN110629151A公开了一种新型电加热涂层及其制备方法，包括Al基板和电加热层，所述电加热层包括结合层、电绝缘层、导电层，所述结合层为NiCr涂层，所述电绝缘层为Al2O3，所述导电层为NiCr涂层。该方法制备得到的电加热涂层存在除冰效果不佳以及寿命短等问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的防冰性能差、除冰效率低和寿命低的问题，提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电加热防冰涂层，其特征在于，该涂层包括隔热层、设置在所述隔热层上的铜质电加热层和疏水表面层；其中，所述铜质电加热层中，铜质材料的表面分布有低表面能物质修饰的氧化铜纳米结构；其中，至少部分所述氧化铜纳米结构突出所述疏水表面层，且至少部分所述氧化铜纳米结构的表面包裹有所述疏水表面层。2.根据权利要求1所述的涂层，其中，所述隔热层的厚度为10
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40μm；和/或形成所述隔热层的隔热涂料选自聚氨酯型涂料、有机硅树脂涂料和丙烯酸类涂料中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的涂层，其中，所述氧化铜纳米结构为棒状纳米结构和/或针状纳米结构；优选地，单个所述氧化铜纳米结构的直径≤30nm，长度≤2μm；优选地，所述低表面能物质选自硅烷类低表面能物质、脂肪酸类低表面能物质和石蜡中的至少一种。4.根据权利要求1
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3中任意一项所述的涂层，其中，所述铜质电加热层的厚度为30
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200μm；和/或所述铜质材料含有孔隙或间隙，所述孔隙或间隙中填充有第一疏水涂料；优选地，所述第一疏水涂料的厚度小于或等于所述孔隙或间隙的高度；优选地，第一疏水涂料选自聚氨酯型涂料、有机硅树脂涂料和丙烯酸类涂料中的至少一种。5.根据权利要求1
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4中任意一项所述的涂层，其中，所述疏水表面层的厚度为0.5
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1μm；和/或形成所述疏水表面层的第二疏水涂料选自聚氨酯型涂料、有机硅树脂涂料和丙烯酸类涂料中的至少一种。6.一种电加热防冰涂层的制备方法，其特征在于，该方法包括：(1)隔热层的制备：对隔热涂料进行成层处理，得到隔热层；(2)铜质材料的制备：对铜质原料依次进行退火和低表面能处理，得到铜质材料，其表面分布有低表面能物质修饰的氧化铜纳米结构；(3)电加热防冰涂层的制备：在隔热层上铺设所述铜质材料，形成铜质电加热层，向所述铜质电加热层上第二施加第二疏水涂料，形成疏水表面层，得到电加热防冰涂层；其中，所述第二施加使得至少部分所述氧化铜纳米结构突出所述疏水表面层，且至少部分所述氧化铜纳米结构的表面包裹有所述疏水表面层；优选地，所述隔热层的厚度为10
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40μm；优选地，所述铜质电加热层的厚度为30
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【专利技术属性】
技术研发人员：颜蜀雋，金政伟，石立军，张安贵，潘爱庶，井云环，马晓峰，庄壮，王亮，王伏，丁鹏，蒙延斐，卢道增，周全胜，温润娟，赵斌，丁文瑶，马旭东，
申请(专利权)人：国家能源集团宁夏煤业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：