超润滑铝表面在低温高湿的自然环境中的水滴运动行为和防冰性能研究
编号:1338
稿件编号:556 访问权限:仅限参会人
更新:2025-04-26 10:53:00 浏览:12次
口头报告
摘要
输电线路覆冰严重威胁着电力系统的安全稳定运行。近年来,光滑液体注入多孔表面(SLIPS)作为极具潜力的防疏冰材料表现出极为优异的防冰性能而受到广泛的关注。然而,目前绝大多数SLIPS的防冰性能都是在实验室中模拟覆冰环境进行研究的。但自然覆冰环境下工况复杂,输电线路在自然环境中通常是风速、低温、高湿、覆冰等气象条件的组合。本文通过阳极氧化和硅油注入技术在铝表面上成功制备了SLIPS,在低温高湿的自然环境中直接开展一系列实验研究防冰性能,获得了低冰粘附强度的SLIPS(3.1kPa)。此外,与未处理铝表面相比,SLIPS上的水滴冻结时间和结霜时间显著延迟,超润滑油膜减少了水滴与表面之间的接触面积和热传递,可有效抑制冰成核。此外,SLIPS上均匀的硅油膜增加了冷凝液滴和SLIPS之间的热阻,有效的延缓了SLIPS表面霜的形成。同时,制备的SLIPS在低温高湿的自然环境中表现出优异的润湿性,这是因为稳定的润滑油膜阻碍了液滴与基底的直接接触,因此过冷水滴可以轻松的从表面滑落。将SLIPS放置在自然环境中至完全结霜后,SLIPS仍具备优异的水滴滑动性,这是因为SLIPS具有化学均匀且分子光滑的液体界面,减少了潜在的成核位点数量,因此结霜后水滴在SLIPS的滑动几乎不被影响,SLIPS仍有优异的防冰效果。本工作在铝合金表面成功制备出了SLIPS表面,并直接在自然环境下进行了性能研究,对SLIPS在防冰中的实际应用具有重要意义。
稿件作者
赵莹莹
重庆大学
袁媛
重庆大学
肖杰
重庆大学
向会英
国网重庆市电力公司电力科学研究院
华旭江
重庆大学
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