一种利用压电‑超疏水复合层抑制冰/霜凝结的方法与流程

本发明涉及电气工程技术领域，特别是一种利用压电-超疏水复合层抑制冰/霜凝结的方法。

背景技术：

凝冰/霜现象对航空、电力能源、供热通风空调等行业具有诸多不利影响，很多时候会带来严重危害。举例而言，凝冰/霜现象对户外高压设备例如输电线路上的冰霜数量级倍增了导线的重力负荷和漏电现象，并因此引起闪络和击穿等电力事故，以及扭转、弯曲甚至折断输电杆塔。再例如冰/霜在航空器表面的凝结不仅改变了风阻而且降低了动力效率而威胁航空安全。因此，需要一种利用压电-超疏水复合层抑制冰/霜凝结的方法。

技术实现要素：

本发明的目的是提出一种利用压电-超疏水复合层抑制冰/霜凝结的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供的利用压电-超疏水复合层抑制冰/霜凝结的方法，包括以下步骤：

1)将压电陶瓷片清洗洁净并且干燥；

2)通过空气压缩机向压电陶瓷片表面喷涂超疏水涂料，并干燥；

3)将喷涂超疏水涂料的压电陶瓷片提供激励电源。

进一步，所述步骤1)中的清洗洁和干燥的具体步骤如下：首先将压电陶瓷片用去离子水和正丙酮进行交替清洗，然后使用超声清洗器进行清洗，再用去离子水进行冲洗，并置于真空干燥箱中进行干燥。

进一步，所述步骤2)中空气压缩机的喷头与压电陶瓷片的距离在1cm-50cm之间。

进一步，所述步骤3)中激励电源的电压幅值为1-1000V，频率为10Hz-20MHz。

进一步，所述步骤1)中真空干燥箱温度为40-200℃，干燥时间为1-48小时。

进一步，所述步骤3)中利用激励电源提供的交变电压来驱动复合层产生机械振动、声波和/或超声波；所述交变电压为正弦或脉冲波形。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：

本发明提供的利用压电-超疏水复合层抑制冰/霜凝结的方法，首先将压电陶瓷片清洗洁净并且干燥；然后通过空气压缩机向压电陶瓷片表面喷涂超疏水涂料，并干燥；最后将喷涂超疏水涂料的压电陶瓷片提供激励电源。本发明提供的技术方案实现简单，具有很好的实用性，不需要特殊的设备和特殊的处理条件。采用简单的喷涂超疏水涂料，并向其提供激励电源即可实现，可重复性强。与现有的技术相比，本发明的方法可以有效的抑制冰/霜的凝结。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

本发明的附图说明如下。

图1示出了场发射扫描电子显微镜观察到的压电-超疏水复合层表面形貌。

图2示出了压电-超疏水复合层接触角测量图片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图所示，图1中的SU8000表示所使用设备的型号；10.0kV表示设备加的电压；11.8mm表示正方形样品的宽度；X10.0k表示放大倍数；SE(UL)使用二次电子扫描模式；5/7/2016时间；5.00um标尺；本实例提供的利用压电-超疏水复合层抑制冰/霜凝结的方法，包括以下步骤：

1)将压电陶瓷片清洗洁净并且干燥；

所述步骤1)中，首先将压电陶瓷片用去离子水和正丙酮进行交替清洗，然后使用超声清洗器进行清洗，再用去离子水进行冲洗，并置于真空干燥箱中进行干燥。

所述步骤1)中，真空干燥箱温度为80℃下干燥时间为4小时。

本实施例是取圆形压电陶瓷片φ50x1mm，用去离子水和正丙酮进行交替清洗，然后使用超声清洗器进行清洗，再用去离子水进行冲洗，并置于真空干燥箱中进行干燥，真空干燥箱温度为80℃下干燥时间为4小时。

2)通过空气压缩机向压电陶瓷片表面喷涂超疏水涂料，并干燥；

所述步骤2)中，空气压缩机的喷头与压电陶瓷片的距离在20-25cm之间。

本实施例是通过空气压缩机向压电陶瓷片表面喷涂超疏水涂料，并干燥。其中空气压缩机的喷头与压电陶瓷片表面的距离在20-25cm之间。

3)将喷涂超疏水涂料的压电陶瓷片提供激励电源。

所述步骤3)中，激励电源的电压幅值200V，频率20kHz。

本实施例是将喷涂超疏水涂料的压电陶瓷片提供激励电源，其中激励电源的电压幅值200V，频率20kHz。在环境温度为18℃，空气湿度为80％，将压电陶瓷片、压电-超疏水复合层(未加电)、施加激励电源的压电-超疏水复合层置于冷台表面上，冷台的温度恒定在-8℃，测量试样表面的结霜量。测得的数据如表1所示。

表1本发明所测得的空气中聚酰亚胺交流闪络电压值

从表1中可以看出，本实施例提供的较单一的超疏水更能有效的抑制冰/霜的凝结。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的保护范围当中。