防结冰涂料技术的新突破

覆冰是冬天的一种常见的天气现象，会造成 电力工程、电力能源、交通出行等工程项目行业存在比较严重结/覆冰难点。在严寒及强沙尘地域的结/覆冰状况更为比较严重，如快速铁路机车测速雷达及转向架一旦覆冰，运作安全系数会大幅度降低。现阶段原材料防结冻关键有这两种方式：构建超疏水表层和加上材料。根据在不光滑表层上涂敷低表面原材料得到的超疏水表层，因为好的防潮功能和低的表面，可以使水出液合理除去，因而广泛运用于防结冻行业。但因为溫度较低造成的粘附和冷疑及其结冻融冰，超疏水表层会丧失其形状记忆特性。因而在防冰冻运用中仍遭遇非常大试炼。常见镀层早已无法达到严寒、强沙尘等超低温极端条件下的运用规定, 怎么看待并降低表层覆冰已变成现阶段遭遇的紧迫试炼。下面详细介绍休斯顿大学 Ghasemi 专家教授的科学研究转换成效–下一代防结冻建筑涂料技术性，称得上lab to market 的楷模，非常值得中国科技人员学习培训。

在国外，风雪气温每一年导致数十亿美元的损害，包含与航空公司旅游、基础设施建设、发电量和输配电设备相关的耽误和毁坏。冰可以难除坚毅的依附在镀层上，因而找寻合理的、经久耐用的和自然环境平稳的防结冻原材料有一定的艰难。防冰表层在包含基础设施建设、交通出行和电力能源在其中的普遍系统软件中起着非常重要的功效。在严寒的气侯下，积雪很有可能造成价格昂贵的事情：电缆线坍塌，严重危害大家的性命，航空公司系统异常，飞机场耽误，及其深海和无人驾驶汽车四轴飞行器的作用缺失。现阶段很多系统软件借助人力积极融冰技术性，大部分防结冻建筑涂料不能达到各领域的高规定。

防结冻镀层平面图（照片来自休斯敦大学官网）

休斯顿大学的科学研究工作人员汇报了一种新的物理学基础理论，称为内应力精准定位，她们用它来调节和预测分析新塑料的特性。科学研究员工在“原材料黎明时分”杂志期刊上报导，根据这种预测分析，她们早已创造了一种耐久度的有机硅材料高聚物镀层，可以抵挡一切表层的冰。她们写到：“大家开发设计了一种新的物理概念和相对应的防结冻原材料，这类原材料在长时间的机械设备、有机化学和自然环境耐用性层面主要表现出非常低的结冻粘合力。”

 Hadi Ghasemi  （照片来自休斯敦大学官网）

卡伦工程学校机械自动化终身教授Hadi Ghasemi, Bill D. Cook  为此项作业的责任人，他说道这种发觉明确提出了一种方式，来避开找寻新型材料各种各样试着和不正确，进而促进管理科学向以物理学推动为方式的方位变化。他说道：“你将你愿意的材质特性，这一基础理论方式可能对你说，你需要生成怎样的原材料。”他强调，这一定义还可以用于预测分析具备很好的抑菌或具备别的理想化特性的原材料。先前曾报导Ghasemi开发设计过几类新的耐寒原材料，但他表明，与现有别的产品一样，这种原材料现阶段没法彻底摆脱冰粘附在表层的问题，及其机械设备和自然环境耐用性问题。他说道，反过来的，应用内应力精准定位的新基础理论可以使新型材料得到防止以上缺点。

2017年休斯敦大学的Hadi Ghasemi专家教授在其试验室技术性基本上创立了SurfEllent企业，致力于防结冻建筑涂料的研发和运用。SurfEllent企业的专利权建筑涂料在很多不一样的领域都很有效，现阶段已经勇于探索新的战略伙伴关系和产品研发机遇。SurfEllent的处于被动镀层系统软件意味着了防冰特性的进一步更新，在恶劣的环境标准下(溫度、有机化学和紫外光曝露、损坏)具备较低的结冻粘合力和不凡的耐用性。防结冻表层在高剪切流动性下是十分平稳的，具备普遍的温度范围，与此同时表明出不粘的特点。在严苛的室外运用中，这种镀层表明出了出色的防结冻特性和长久的耐用性。

这类材质可以进行喷漆工程施工在一切原材料表层应用。Ghasemi说，测试表明，这类原材料不但机械设备经久耐用，不会受到紫外光的危害–针对常常遭到日光直射的飞机场而言，紫外光十分关键–并且也始终不变飞机场的空气动力特性。测试表明，它可以给予不断10年以上的安全防护而不用手涂。它还能避免在严寒气侯下楼和人行横道上常用的硬实、光洁的冰面的产生，如同特氟龙锅一样，冰难以粘在上面 。这在航空公司、电力能源（发电量、输配电、原油和燃气）及其深海工业生产里都有运用，可以降低从重要表层融冰的多元性。

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