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飞秒激光诱导纳米和多尺度形貌的防结冰性能( Anti-icing properties of femtosecond laser-induced nano and multiscale topographies )
A Gaddam H Sharma T Karkantonis S Dimov
复盖在微、纳米和多尺度表面上的表面由于其拒冰性能在过去的十年中引起了人们的极大兴趣。超快激光加工是一种在金属表面大面积制备有序纳米和多尺度形貌的清洁加工技术。本工作采用飞秒激光一步法在不锈钢表面制备了单层纳米和双层多尺度形貌，以赋予其抗冰响应。研究了-10 oC激光处理表面的液滴冻结和结霜现象，并与润滑剂浸渍和超疏水纳米粒子涂覆的表面进行了比较。虽然亲水性纳米表面加速了液滴的冻结，并且比未经处理的表面表现更差，但它们的疏水表面将冻结时间延长了近两倍。总之，超疏水双层多尺度形貌显着延迟了液滴冻结时间和表面结霜。此外，双层多尺度形貌即使在经历25次磨损循环后仍保持其抗冰响应，而仅具有纳米尺度形貌和纳米颗粒涂层的表面仅在10次磨损循环后就失去了其功能。因此，这种没有任何涂层的坚固的两层多尺度地形能够支持和支持许多工业应用，其中表面积冰会导致性能下降，例如在航空航天、制冷、空调和能源应用中。
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