一种降低材料表面结冰附着强度的方法技术

本发明专利技术涉及一种降低材料表面结冰附着强度的方法。利用水在冻结过程中相变膨胀产生的应力作为动力，通过对材料表面的结构设计和局部涂层，使其结冰相变膨胀产生的应变和应力作用于材料与结冰黏结界面，使其界面附着层发生位移或产生内部应力集中，最终实现冰在材料表面附着强度的降低，具体步骤如下：步骤一，在材料表面加工凹陷，所述凹陷在材料表面的分布为分散独立的凹坑，或连续的凹槽、波纹，或是交叉的凹槽、波纹；步骤二，在凹陷结构内侧局部喷涂涂层。发明专利技术的降低结冰强度的技术原理和方法可广泛的应用与所有的部件表面，通过结冰自身的膨胀力，引起表面结冰初期内部冻结界面的缺陷，降低结冰附着强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料表面冻结结冰的清理原理和方法。该方法利用水在冻结时相变膨胀中产生的应变和应力，使结冰附着界面发生位置的变化，降低表面结冰附着强度，便于部件表面结冰的清除。
技术介绍
部件表面上的结冰现象会影响其工作效率、甚至造成安全隐患。如飞行器表面的结冰，电力输变电系统上的电力塔架、电缆上的覆冰，车辆底盘上的结冰积雪等。这些结冰现象不仅给系统带来负重载荷，甚至造成严重的事故。作为低冷环境下由于溅水、积水或降雨引起的不可避免的自然现象，部件表面的结冰问题的防治研究受到工程领域技术人员的关注。目前，对于部件表面的结冰附着问题的解决主要以机械冲击、加热融化、化学融化等被动式清理方法为主。此外，近几年随着材料科学的发展基于涂层方法预防部件表面的结冰相关理论及技术的报告常被提及，如专利ZL200710099350.8 (高疏水性防结冰及防结霜涂料及其制备方法)，ZJ201010034300.3(防结冰添加剂及其制备方法)，ZJ200610095802.0 (抗腐蚀防结冰涂层)，200980105230.1 (疏水蛋白在防止表面结冰中的应用)等等，这些研究通过在材料表面涂覆防结冰涂层方法实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低材料表面结冰附着强度的方法，其特征在于：利用水在冻结过程中相变膨胀产生的应力作为动力，通过对材料表面的结构设计和局部涂层，使其结冰相变膨胀产生的应变和应力作用于材料与结冰黏结界面，使其界面附着层发生位移或产生内部应力集中，最终实现冰在材料表面附着强度的降低，具体步骤如下：步骤一，在材料表面加工凹陷，所述凹陷在材料表面的分布为分散独立的凹坑，或连续的凹槽、波纹，或是交叉的凹槽、波纹；步骤二，在凹陷结构内侧局部喷涂涂层，其作用是通过隔热控制凹陷内的结冰规律，让凹陷外部水先冻结，使凹陷内部形成封闭边界，避免相变应力应变从凹陷开口处释放，实现凹陷内水结冰膨胀应力应变约束在凹陷容腔内，同时也降低...

【技术特征摘要】
1.一种降低材料表面结冰附着强度的方法，其特征在于:利用水在冻结过程中相变膨胀产生的应力作为动力，通过对材料表面的结构设计和局部涂层，使其结冰相变膨胀产生的应变和应力作用于材料与结冰黏结界面，使其界面附着层发生位移或产生内部应力集中，最终实现冰在材料表面附着强度的降低，具体步骤如下: 步骤一，在材料表面加工凹陷，所述凹陷在材料表面的分布为分散独立的凹坑，或连续的凹槽、波纹，或是交叉的凹槽、波纹； 步骤二，在凹陷结构内侧局部喷涂涂层，其作用是通过隔热控制凹陷内的结冰规律，让凹陷外部水先冻结，使凹陷内部形成封闭边界，避免相变应力应变从凹陷开口处释放，实现凹陷内水结冰膨胀应力应变约束在凹陷容腔内，同时也降低冰在凹陷内材料表面的附着强度，涂层的厚度为0.1 2mm，凹槽内部涂层的覆盖比率为50 100%。2.根据权利要求书I所述的一种降低材料表面结冰附着强度的方法，其特征在于:步骤一所述凹陷的几何形状为...

【专利技术属性】
技术研发人员：金敬福，陈廷坤，齐迎春，李微微，曹敏，李亚卓，田为军，丛茜，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：