魏娜，范昱楠，刘勇帅，高资乔

金属表面超疏水涂层防覆冰性能的研究进展

魏娜1，范昱楠1，刘勇帅1，高资乔2

（1. 辽宁石油化工大学，辽宁 抚顺 113001； 2. 中油辽河工程有限公司，辽宁 盘锦 124010）

金属表面积冰可能会导致户外设施和建筑物发生故障或性能严重退化，造成巨大的经济损失甚至人员伤亡。简要综述了传统的防覆冰技术研究进展，介绍了超疏水表面的机理，对超疏水防覆冰涂层进行分类，阐述不同表面粗糙结构对超疏水防覆冰性能的影响，并对其应用前景进行了展望。

金属；防覆冰；超疏水；粗糙结构

金属因其出色的锻造性能、热处理性能、铸造性能和机械性能而广泛用于建筑、工业和生活等许多领域。但金属材料在实际应用过程中亦存在一系列问题，如飞机在穿越云层或遇到冻雨时，会截留过冷的水滴，使凝结的水迅速结冰，形成积冰。冰的累积会导致阻力增加，有时还会导致巨大的升力损失，从而可能会导致坠机事故[1]。风力涡轮机叶片上的积冰可以造成高达50%的产量损失[2]，不仅对设备及系统的稳定运行造成了严重的影响，甚至带来安全隐患。此外，冰箱和热交换器的结霜和积冰会导致传热效率的降低。据报道，由于霜冻形式的影响，其换热损失可达50%～75%[3]。为此，科学家们对金属表面防覆冰工作开展了广泛的研究。

到目前为止，国内外研究者常用的防覆冰方法主要有电热法[4]、化学法[5]、自然防冰法[6]和超疏水涂层[7]等。各方法之间的原理和缺点详见表1。……