刘 祯, 孔维梁, 刘 洪, 王福新

(上海交通大学 航空航天学院, 上海 200240)

0 引 言

冰附着力受到关注的主要原因在于：一是相对传统的防除冰方法，现有研究已表明防冰材料可以减小冰附着力、推迟液滴结冰时间以及减少冰积聚，从而以其独特的优势在防除冰中显示出巨大的潜能[1-3]，而防除冰方法的开发也需要对冰附着力的认知；二是对飞机上非防护表面的结冰脱落的预测需要准确地分析其融冰和脱冰特性，因其事关飞机的起降安全。

冰附着力的研究主要包含冰附着力的机理，冰附着力的影响因素2个方面。

对冰附着力的机理的研究一般都是从基底表面的湿润性能出发的，以Young等式[4]、Wenzel模型和Cassie-Baxter模型[5-6]为理论依据。冰与基底表面之间的相互作用会影响冰附着力的大小[2-3,7]。Soltis等人[3]通过实验得出，随着表面粗糙度增加，过冷水与表面微观结构接触越充分，因而冰附着力越大。而Saito 等人[7]发现当基底的表面粗糙度增大到一定程度时，其冰附着力反而会减小，这是因为表面微观结构与冰之间的空气泡的数量的增加导致冰与基底之间附着点减少。表面粗糙度相同时，基底表面微观结构不同也会导致冰附着力的不同，因为特殊的表面微观结构会使冰有不同数量的附着点[3]。综上所述，研究冰附着力的机理必须考虑冰与基底表面之间的相互作用，冰与基底之间附着点会影响冰附着力的大小。

冰附着力的影响因素包括基底因素和环境因素[1-3]。其中影响冰附着力的环境因素主要包括：成冰(动态或者静态)以及温度。……