纳秒激光诱导TC4微结构表面抑冰特性实验研究

作者：杨广峰; 刘玲; 夏海洋; 崔静^*

来源：表面技术, 2021, 50(11): 93-102.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2021.11.007

• 抑冰
• 霜晶
• 表面能
• 微结构
• 纳秒脉冲激光

目的研究具有大接触角和低表面能的微纳疏水表面,以减少结冰引起的空气碰撞。方法采用纳秒脉冲激光在TC4表面构建微结构,利用扫描电镜和EDS对TC4表面形貌和元素成分进行观测,应用接触角测量仪分析表面润湿性和表面能,搭建低温结冰结霜实验台,测试表面的抑冰抑霜性能。结果随着激光功率的增大,TC4合金表面微米颗粒的尺寸增大;接触角逐渐减小,且均高于未加工表面;接触角滞后逐渐增加,且均低于未加工表面;表面自由能逐渐增加,且均低于未处理表面;粘附功逐渐增加,且都小于未处理过的表面。加工后表面液滴冻结时间比未加工表面最高延迟47s,激光功率为7W时的冻结时间最长,霜晶质量最小,表面覆盖率最低。结论高接触角、低接触角滞后的微织构表面可以有效延迟结冰时间。

• 单位
  中国民航大学