云谷(河南)新材料科技有限公司始终致力于超疏水防覆冰涂料的研发与生产,在石化、铁路、公路、机场、码头、核电、风电、水利水电等行业中合作案例丰富并享有好评。原理:
表面微纳结构设计:模仿荷叶等自然表面的微纳结构,在涂层表面构建出微米级和纳米级的凸起、沟壑等不规则形貌,增大表面粗糙度,使水滴与涂层表面的接触面积减小,形成类似 “球 - 面” 的接触方式。
低表面能化学物质:使用含氟、硅等元素的低表面能材料,如含氟树脂、聚硅氧烷等,降低涂层表面的自由能,使水滴在表面上的附着力减小,从而实现超疏水效果,即水接触角大于 150°,滚动角小于 10°。
性能特点
优异的疏水性和疏油性:能够使水和油等液体在其表面形成水珠或油珠,迅速滚落,有效防止液体在表面的积聚和渗透。
防覆冰效果显著:极大地减少了水滴在表面的停留时间,降低冷凝水与低温表面之间的热交换,从而减轻结冰风险。同时,低表面能特性也使得冰层难以在涂层表面附着,冰粘附强度可大幅降低。
自清洁功能:当水珠在涂层表面滚动时,会带走表面的灰尘、污垢等杂质,使涂层表面保持清洁,减少了人工清洁的工作量和成本。
抗腐蚀性能强:由于水及空气中的水汽未与被保护物体表面直接接触,降低了物体表面与水和氧气等腐蚀性介质的接触概率,从而显著降低物体表面的腐蚀程度。
耐候性良好:可在不同的环境条件下保持稳定的性能,如高低温变化、紫外线照射、潮湿环境等,具有较长的使用寿命。
应用领域
交通运输领域:用于飞机、火车、汽车等交通工具的表面,防止冰雪积聚,避免因冰雪附着导致的气动性能下降、重量增加、视线受阻等问题,提高交通工具的安全性和运行效率。
电力能源领域:保护风力发电机叶片、输电线路、变电站设备等,减少冰雪在设备表面的堆积,降低因覆冰导致的线路断裂、设备故障等事故的发生概率,延长设备使用寿命,保障电力能源的稳定供应。
建筑领域:可应用于建筑物的外墙、屋顶、桥梁等部位,防止结冰对建筑结构造成的损坏,如冻融循环导致的墙体开裂、屋顶漏水等问题,同时也能起到一定的装饰和自清洁作用。
工业设备领域:适用于各种工业设备的表面防护,如化工设备、石油管道、机械零件等,减少设备因结冰、腐蚀等原因造成的损坏和故障,降低维护成本,提高工作效率。
发展挑战
耐久性问题:超疏水防覆冰涂层的微纳结构在实际使用中容易受到磨损、刮擦、化学腐蚀等因素的影响,导致结构破坏,从而失去超疏水性能。此外,涂层中的低表面能材料也可能在长期使用过程中发生老化、降解等现象,影响涂层的防覆冰效果和使用寿命。
制备成本与工艺:一些高性能的超疏水防覆冰涂层的制备需要高精度的微纳米加工技术或使用昂贵的原材料,这使得其制备成本较高,难以大规模应用。同时,复杂的制备工艺也限制了其在一些现场施工场景中的应用。
极端环境适应性:在极端低温、高湿度、强风、盐雾等恶劣环境条件下,超疏水防覆冰涂层的性能可能会受到影响,如水滴在极低温度下可能会迅速冻结在涂层表面,导致防覆冰效果下降。