結(jié)冰、結(jié)霜等作為低溫環(huán)境下的自然現(xiàn)象，常常會(huì)對(duì)戶外工業(yè)、電力、交通等基礎(chǔ)設(shè)施造成安全隱患，并由此產(chǎn)生了巨大的直接或間接財(cái)產(chǎn)損失。傳統(tǒng)主動(dòng)除冰方法不僅效率低、能耗高，而且會(huì)污染環(huán)境。近年來(lái)，利用材料自身特性實(shí)現(xiàn)被動(dòng)除冰的方法得到廣泛研究。超疏水表面因其具有低表面能的微納結(jié)構(gòu)而表現(xiàn)出極端斥水性，故在防冰領(lǐng)域表現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景。但是大多數(shù)超疏水材料在高濕低溫條件下因冷凝液滴填充微/納米結(jié)構(gòu)導(dǎo)致防冰性能失效，且冰與表面微納結(jié)構(gòu)的互鎖，使除冰時(shí)表面結(jié)構(gòu)被破壞，會(huì)進(jìn)一步降低其使用壽命，因此，在不破壞表面功能的情況下實(shí)現(xiàn)節(jié)能和環(huán)保的除冰/除霜是必要的。

最近，太陽(yáng)能光熱材料得到研究人員的廣泛關(guān)注。光熱材料在光照下能夠獲得顯著的溫升，因此設(shè)計(jì)具有光熱和超疏水功能協(xié)同作用的防冰表面有望增強(qiáng)其防/除冰效果。本研究使用聚硅氮烷、環(huán)氧樹脂、疏水SiO₂納米顆粒和多壁碳納米管設(shè)計(jì)涂料配方并制備光熱防/除冰涂層，具有工藝簡(jiǎn)單、材料環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模制備。疏水SiO₂顆粒與多壁碳納米管在噴涂中形成的復(fù)合微納結(jié)構(gòu)分別賦予了涂層優(yōu)異的超疏水性與光熱轉(zhuǎn)換能力，大幅增強(qiáng)了涂層的防/除冰性能。環(huán)氧樹脂為涂層提供了良好的成膜性與基底附著力，聚硅氮烷樹脂進(jìn)一步強(qiáng)化附著力的同時(shí)增強(qiáng)了涂層的硬度，強(qiáng)化了涂層的耐磨損性能。該耐用涂層在經(jīng)歷了摩擦磨損試驗(yàn)后仍具有出色的延遲結(jié)冰與光熱轉(zhuǎn)換能力。

劉亞華, 宋文卓, 李文宗, 等. 耐用光熱超疏水涂層的防/除冰性能及其穩(wěn)定性研究[J]. 表面技術(shù), 2025, 54(2): 191-201.

LIU Yahua, SONG Wenzhuo, LI Wenzong, et al. Anti/de-icing Performance and Stability of Durable Photothermal Superhydrophobic Coatings[J]. Surface Technology, 2025, 54(2): 191-201.