冰层积聚是一种普遍存在的自然现象,对广泛的社会系统产生了严重而灾难性的影响。以前对防/除冰技术的研究主要集中在温和的实验室条件下,由于使用寿命短,实际适用性有限。因此,迫切需要开发能够承受复杂环境条件的耐用防/除冰技术。在这项研究中,我们成功配制了一种基于石墨烯的疏水涂层。为了规避与环境不友好的有机溶剂相关的挑战,我们使用石墨烯水浆作为基础材料,随后加入聚乙烯醇-水溶液。将所得溶液进行硅氧烷脲交联聚合物的原位聚合,得到所需的涂层溶液。经过溶液喷涂和干燥过程后,最终获得的产品是疏水导电石墨烯 (HCG) 硅氧烷涂层。 HCG硅氧烷涂层的电导率为66 S/m,仅需10秒即可融化冰滴,而传统涂层则需要20至500秒才能完成相同任务。在芬兰北极圈内的一座高山上进行了整个冬季的综合现场测试,结果表明,该涂层在约310 W/m 2 的功率下具有出色的防冰性能。此外,该涂层在约570 W/m 2 的功率下表现出令人满意的除冰性能,可在约10分钟内成功清除积冰。在整个现场测试过程中,温度经常骤降到20℃,同时风速高达12米/秒。材料特性表明,涂层表面的微纳米结构产生良好的疏水行为,这主要归因于亲水和疏水相互作用引起的相分离。此外,聚乙烯醇分子链和原位聚合硅氧烷脲形成的半互穿结构确保了涂层的强度。© 2023 越南国立大学,河内。由 Elsevier BV 出版这是一篇根据 CC BY 许可开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。
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