[發明專利]防冰雪材料和應用

有效

• 申請號: 201710362983.7
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107234838B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 張兆國;康靜靜
• 申請（專利權）人: 張兆國
• 主分類號: B32B3/20
• 分類號: B32B3/20;B32B7/12;B32B7/06;B32B33/00
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 張全文

本發明公開了一種防冰雪材料及其應用。防冰雪材料包括基體，所述基體具有至少兩個表面，所述基體的一表面上還結合有防冰雪功能層，所述防冰雪功能層由若干微納米纖維構成，所述纖維一端嵌入至在所述基體內。本發明防冰雪材料通過若干微納米纖維構成的防冰雪功能層能夠有效抑制液滴在其表面的粘附、液化和鋪展，達到防結冰的目的；同時還能抑制雪片在其表面的融化和粘附，有利于雪片在外力作用下的清除，實現防積雪。而且，該防冰雪功能層具有良好的耐磨損和耐候性能，提高了本發明防冰雪材料的耐用性。

技術領域

本發明屬于冰凍、積雪防范材料技術領域，具體的是涉及一種防冰雪材料和應用。

背景技術

結冰和積雪是材料表面在特定環境下發生的自然現象，由材料表面的潤濕性決定。設備表面發生的結冰或積雪現象對于其正常運行具有巨大的潛在負面影響，導致諸多惡性運行事故的發生，造成巨大的生命財產損失。關于結冰和積雪的防范與清除成為航空、電力、交通等行業共同關注的重要課題，使得開發具有實用價值的防冰雪材料成為研究熱點。結冰和積雪的發生，將會降低飛機的飛行性能；根據國際民用航空組織的統計數據，約三分之一的航空事故與飛機上結冰或積雪有關。2008年我國南方重大冰雪災害導致的結冰和積雪致使災區電網嚴重受損，造成的直接經濟損失達千億以上。作為中國制造代表的中國高鐵，冬季為避免電力供應部件結冰，不得已在動車組入庫后繼續升起受電弓供電；此外，結冰和積雪嚴重影響懸掛設備通訊設施的正常運行。

目前針對結冰和積雪的處理手段可以分為兩大類，即預處理和后處理。預處理技術包括液體防冰技術、電熱防冰技術、氣熱防冰技術、蒸發防冰技術與流濕防冰技術等機械電氣技術；近年來，借助材料科學技術手段，通過在部件表面構建低表面能的微納米結構，達到防結冰的目的，但是該技術獲得的表面功能層普遍存在耐候性差、不耐磨損等問題。后處理技術包括以氣動帶除冰為代表的機械技術、以電脈沖除冰為代表的加熱技術、以噴灑融雪劑為代表的化學技術。相比于預處理技術，后處理技術形成不受控的結冰和積雪，可能對機械設備的性能產生不可逆的破壞；化學處理技術產生一定的環境污染，加熱處理技術耗時長、能耗大，綜合效益低。因此，針對結冰和積雪問題，如何提升預防能力，將預防與清除相結合取得更高的綜合效益是本領域致力期望解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的上述不足，提供一種防冰雪材料，以及解決現有結冰和積雪的后處理和預處理措施存在的能耗高、耐候性和耐磨損性能差導致防冰雪不穩定以及經濟性欠佳的技術問題。

為了實現上述發明目的，本發明的一方面，提供了一種防冰雪材料。所述防冰雪材料包括基體，所述基體具有至少兩個表面，所述基體的一表面上還結合有防冰雪功能層，所述防冰雪功能層由若干微納米纖維構成，所述纖維一端嵌入至在所述基體內。

本發明的另一方面，提供了一種防冰雪材料的應用方法。所述防冰雪材料的應用方法是將本發明防冰雪材料在航空航天器、電力設備、交通運輸設備、制冷設備的防范結冰、積雪中的應用。

與現有技術相比，本發明防冰雪材料通過若干微納米纖維構成的防冰雪功能層能夠有效抑制液滴在其表面的粘附、液化和鋪展，達到防結冰的目的；同時還能抑制雪片在其表面的融化和粘附，有利于雪片在外力作用下的清除，實現防積雪。而且，該防冰雪功能層具有良好的耐磨損和耐候性能，提高了本發明防冰雪材料的耐用性。

由于本發明防冰雪材料具有良好的防冰凍和積雪效果，從而有效保證了相應設備如航空航天器、電力設備、交通運輸設備、制冷設備的工作穩定性和安全性。另外，防冰雪材料耐用性好，而且其直接貼合于設備表面，有效提高了相應額設備防冰雪的經濟成本和效率。

附圖說明

圖1是本發明實施例防冰雪材料的一種結構示意圖；

圖2是本發明實施例防冰雪材料所含的微納米纖維與其嵌入基體表面之間的夾角大于0度，小于或等于90度的結構示意圖；

圖3是本發明實施例防冰雪材料的另一種結構示意圖；