仿硅藻超疏水涂层

无氟且耐候耐磨

在7075铝合金上构筑仿硅藻凹角微孔与纳米簇复合结构，无需氟化物即实现持久防冰疏水。

Jiang, Xinghe · Zeng B. · Zhimin, Ding · Tang, Sikai · Yin, Renshu · 齐红岩 · Wen, Liu · Lingyun, Qin · Ao, Zhou · Xuefei, Li · 周长江

Applied Surface Science 2026

参数信息

水接触角

160.9 °

滚动角

2.5 °

初始冻结时间

140 s

完全冻结时间

752 s

冰粘附强度

41 kPa

技术优势

无氟也防冰

用烷基硅烷疏水链和PDMS修饰ZnO取代含氟化合物，冰粘附强度仍降到41 kPa，避免生态和毒性问题。

凹角微孔锁住空气

激光刻蚀得到金属微孔并制造缩口，内部空腔储存空气，减少固-水/冰接触面积，促进液滴弹跳与滚动。

耐久性全面验证

涂层经过落砂、水流冲击、胶带剥离、紫外辐照、高温和酸碱浸泡后仍保持超疏水，显示实际环境下的耐磨与耐候能力。

应用场景

• 航空铝材防冰：直接涂装于机翼铝蒙皮，结冰延迟四倍以上，冰层易脱落，减少除冰液与电加热能耗。
• 高超声速飞行器防冰：高超声速飞行器前沿铝构件涂覆后，在高动压、气动加热与低温交替下仍保持低冰附着。
• 金属表面防护：凹角结构兼具机械支撑和阻隔作用，可抵抗砂粒冲击与水流冲刷，延长铝合金件服役寿命。
• 柔性耐候涂层：涂层经紫外、高温和酸碱浸泡后疏水性不降，可用于户外设施、风电叶片等长期暴露表面。