互锁微相分离超滑涂层

冰脱附快至76毫秒

通过软硬相间的模量失配结构实现应力集中，使冰在重力下快速脱离，并在100次循环后仍保持超低冰附着强度。

Sun, Xiang · Guo, Yumeng · 徐彩虹 · 张宗波 · 朱英 · 江雷

ACS Applied Materials & Interfaces 2025

具体参数

冰附着强度

{'zh': '4.5', 'en': '4.5'} kPa

界面韧性

{'zh': '0.022', 'en': '0.022'} J m-2

重力脱冰时间

{'zh': '76', 'en': '76'} ms

结冰/除冰循环次数

{'zh': '100', 'en': '100'}

水浸时长

{'zh': '30', 'en': '30'} day

耐摩擦循环次数

{'zh': '300', 'en': '300'}

技术优势

冰一掰就掉

互锁的软硬相间结构使应力高度局域化，诱导微裂纹扩展，冰层在重力作用下整体剥离。

耐久性够用

涂层的低冰附着特性在100次结冰/除冰循环、30天水浸和300次摩擦后仍然保持。

冰自己掉下来

界面韧性低至0.022 J m⁻²，在大尺寸或动态表面上，冰无需额外能量输入即可完全脱落。

应用场景

• 航空器防冰：重力驱动快速除冰，减少机翼除冰能耗。
• 风力叶片除冰：低附着涂层让冰在旋转中自行脱落，免去停机加热。
• 防冰表面：超低冰附着与耐久性适用于长期暴露的防冰表面。
• 功能涂层：可喷涂的聚合物体系，易于在复杂表面形成功能涂层。