【編號】2024-50

【題名】耐磨防覆冰聚四氟乙烯表面設(shè)計與加工

【作者】何志豪，張柄楨，潘維浩等

【機構(gòu)】大連理工大學

【刊名】 復合材料學報（2024年10期）

【文摘】冰射流清洗設(shè)備料倉表面的覆冰常造成設(shè)備停機維修，但如何降低料倉表面的覆冰粘附力是目前研究的難點。本文采用CO₂激光刻蝕聚四氟乙烯(PTFE)獲得超疏水表面，并設(shè)計了一種菱形支撐肋陣列結(jié)構(gòu)提高超疏水PTFE表面的耐磨性。CO₂激光刻蝕能在PTFE表面形成多層次交錯堆疊纖維結(jié)構(gòu)，且激光刻蝕后的表面化學成分無明顯變化。在50μm激光掃描線間距、300mm/s掃描速度和9W激光功率下，可獲得164°接觸角、4°滾動角的超疏水PTFE表面。設(shè)計的30°頂角角度、3mm菱形邊長和0.05mm肋邊寬度的菱形支撐肋陣列結(jié)構(gòu)可有效提高超疏水PTFE表面的耐磨性。即使被砂紙摩擦6m后，具有菱形支撐肋陣列結(jié)構(gòu)的超疏水PTFE表面仍能保持良好的超疏水性，且覆冰粘附力僅為普通PTFE表面的50%。本耐磨防覆冰PTFE表面有望應用于冰射流清洗設(shè)備。