原位结冰

Abstract(#br)Icephobicity is intrinsically affected by rough asperities and the surface voids provide anchoring points for the ice. The anchor of ice is likely to form on the surface under high humidity conditions. In-situ water condensation and icing observation were conducted to understand water condensation and ice retracting patterns in controlled humidity, pressure and temperature conditions.

在现代工业中，部件表面积冰往往造成严重的冲击或事故。应用防冰表面被认为是将危害降到最低的有效解决办法。然而，目前用于长期服役的防冰表面和涂层的耐久性仍然是一个很大的挑战。因此，开发具有良好抗冰性能的新型耐久材料结构，提出了一种将多孔金属骨架与抗冰填充相结合的设计理念。以浸渍PDMS的多孔泡沫镍骨架为填充材料，采用两步法制备了镍/聚二甲基硅氧烷( PDMS )两相层，并验证了其良好的耐冰性和机械耐久性。在外力作用下，由于表面空洞较小以及冰与PDMS之间局部弹性模量的差异，微裂纹容易在冰/固体界面萌生，从而促进冰的断裂，导致冰的结合强度较低。水沙侵蚀后表面形貌和抗冰性几乎保持不变，表现出大幅度提高的机械耐久性。结合多孔Ni骨架的机械耐久性和PDMS基体的抗冰性的优点，Ni泡沫/ PDMS两相层在长时间服役下具有很好的防冰性能。

假设冰在构件表面的积聚往往造成现代工业的严重冲击或事故。应用防冰表面被认为是将危害降到最低的有效解决办法。然而，目前用于长期服役的防冰表面和涂层的耐久性仍然是一个很大的挑战。因此，开发新型耐久、抗冰性能优良的材料结构的确是必要的。以浸渍有PDMS的多孔泡沫镍骨架为填充材料，采用两步法制备了镍/聚二甲基硅氧烷( PDMS )两相层。在外力作用下，由于表面空洞较小以及冰与PDMS之间局部弹性模量的差异，微裂纹容易在冰/固体界面萌生，从而促进冰的断裂，导致冰的结合强度较低。水沙侵蚀后表面形貌和抗冰性几乎保持不变，表现出大幅度提高的机械耐久性。结合多孔Ni骨架的机械耐久性和PDMS基体的抗冰性的优点，Ni泡沫/ PDMS两相层在长时间服役下具有很好的防冰性能。