[發明專利]一種利用壓電?超疏水復合層抑制冰/霜凝結的方法

在審

• 申請號: 201611032310.7
• 申請日: 2016-11-18
• 公開（公告）號: CN106631158A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 王飛鵬;文剛;張濤;范帆;李劍;陳偉根;王有元;杜林;周湶
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: C04B41/81
• 分類號: C04B41/81
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司11228
• 代理人: 武君

技術領域

本發明涉及電氣工程技術領域，特別是一種利用壓電-超疏水復合層抑制冰/霜凝結的方法。

背景技術

凝冰/霜現象對航空、電力能源、供熱通風空調等行業具有諸多不利影響，很多時候會帶來嚴重危害。舉例而言，凝冰/霜現象對戶外高壓設備例如輸電線路上的冰霜數量級倍增了導線的重力負荷和漏電現象，并因此引起閃絡和擊穿等電力事故，以及扭轉、彎曲甚至折斷輸電桿塔。再例如冰/霜在航空器表面的凝結不僅改變了風阻而且降低了動力效率而威脅航空安全。因此，需要一種利用壓電-超疏水復合層抑制冰/霜凝結的方法。

發明內容

本發明的目的是提出一種利用壓電-超疏水復合層抑制冰/霜凝結的方法。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

本發明提供的利用壓電-超疏水復合層抑制冰/霜凝結的方法，包括以下步驟：

1)將壓電陶瓷片清洗潔凈并且干燥；

2)通過空氣壓縮機向壓電陶瓷片表面噴涂超疏水涂料，并干燥；

3)將噴涂超疏水涂料的壓電陶瓷片提供激勵電源。

進一步，所述步驟1)中的清洗潔和干燥的具體步驟如下：首先將壓電陶瓷片用去離子水和正丙酮進行交替清洗，然后使用超聲清洗器進行清洗，再用去離子水進行沖洗，并置于真空干燥箱中進行干燥。

進一步，所述步驟2)中空氣壓縮機的噴頭與壓電陶瓷片的距離在1cm-50cm之間。

進一步，所述步驟3)中激勵電源的電壓幅值為1-1000V，頻率為10Hz-20MHz。

進一步，所述步驟1)中真空干燥箱溫度為40-200℃，干燥時間為1-48小時。

進一步，所述步驟3)中利用激勵電源提供的交變電壓來驅動復合層產生機械振動、聲波和/或超聲波；所述交變電壓為正弦或脈沖波形。

由于采用了上述技術方案，本發明具有如下的優點：

本發明提供的利用壓電-超疏水復合層抑制冰/霜凝結的方法，首先將壓電陶瓷片清洗潔凈并且干燥；然后通過空氣壓縮機向壓電陶瓷片表面噴涂超疏水涂料，并干燥；最后將噴涂超疏水涂料的壓電陶瓷片提供激勵電源。本發明提供的技術方案實現簡單，具有很好的實用性，不需要特殊的設備和特殊的處理條件。采用簡單的噴涂超疏水涂料，并向其提供激勵電源即可實現，可重復性強。與現有的技術相比，本發明的方法可以有效的抑制冰/霜的凝結。

本發明的其他優點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發明的實踐中得到教導。本發明的目標和其他優點可以通過下面的說明書來實現和獲得。

附圖說明

本發明的附圖說明如下。

圖1示出了場發射掃描電子顯微鏡觀察到的壓電-超疏水復合層表面形貌。

圖2示出了壓電-超疏水復合層接觸角測量圖片。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

如圖所示，圖1中的SU8000表示所使用設備的型號；10.0kV表示設備加的電壓；11.8mm表示正方形樣品的寬度；X10.0k表示放大倍數；SE(UL)使用二次電子掃描模式；5/7/2016時間；5.00um標尺；本實例提供的利用壓電-超疏水復合層抑制冰/霜凝結的方法，包括以下步驟：

1)將壓電陶瓷片清洗潔凈并且干燥；

所述步驟1)中，首先將壓電陶瓷片用去離子水和正丙酮進行交替清洗，然后使用超聲清洗器進行清洗，再用去離子水進行沖洗，并置于真空干燥箱中進行干燥。

所述步驟1)中，真空干燥箱溫度為80℃下干燥時間為4小時。

本實施例是取圓形壓電陶瓷片φ50x1mm，用去離子水和正丙酮進行交替清洗，然后使用超聲清洗器進行清洗，再用去離子水進行沖洗，并置于真空干燥箱中進行干燥，真空干燥箱溫度為80℃下干燥時間為4小時。

2)通過空氣壓縮機向壓電陶瓷片表面噴涂超疏水涂料，并干燥；

所述步驟2)中，空氣壓縮機的噴頭與壓電陶瓷片的距離在20-25cm之間。

本實施例是通過空氣壓縮機向壓電陶瓷片表面噴涂超疏水涂料，并干燥。其中空氣壓縮機的噴頭與壓電陶瓷片表面的距離在20-25cm之間。

3)將噴涂超疏水涂料的壓電陶瓷片提供激勵電源。

所述步驟3)中，激勵電源的電壓幅值200V，頻率20kHz。