不同微结构超疏水表面的光热防除冰特性（英文）

作者：张海翔^*; 朱东宇; 兆环宇; 张锡文; 何枫; 郝鹏飞^*

来源：Transactions of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics, 2023, 40(02): 137-147.

DOI：10.16356/j.1005-1120.2023.02.003

• 超疏水表面
• 光热特性
• 微结构
• 吸收率
• 防除冰

超疏水光热防除冰表面作为一种新兴的防除冰手段，在防除冰领域具有巨大的应用潜能。本研究通过数值模拟和物理实验相结合的手段研究了不同微结构超疏水表面的光热防除冰特性。基于有限元模拟，得到了纳米颗粒的粒径、种类、体积分数、涂层厚度及微纳复合结构表面的结构参数对表面光热转化效率和升温效果的影响。另外，考虑了微柱和微锥两种微纳复合结构，数值结果表明微纳复合结构具有更好的光热特性，微锥结构的光热特性最好。同时，详细讨论了微结构尺寸参数，如特征尺度和高宽比，对表面吸收率与光热转化效率的影响。光照升温和融冰试验结果表明制备的超疏水光热表面能够实现高效的光热转化和防除冰功能，最优结构的表面在一个太阳光照条件下的温升可以达到45℃。本研究的研究工作可以为防除冰材料的优化设计提供参考。

• 出版日期2023
• 单位清华大学; 材料学院