【编号】2024-50

【题名】耐磨防覆冰聚四氟乙烯表面设计与加工

【作者】何志豪，张柄桢，潘维浩等

【机构】大连理工大学

【刊名】 复合材料学报（2024年10期）

【文摘】冰射流清洗设备料仓表面的覆冰常造成设备停机维修，但如何降低料仓表面的覆冰粘附力是目前研究的难点。本文采用CO₂激光刻蚀聚四氟乙烯(PTFE)获得超疏水表面，并设计了一种菱形支撑肋阵列结构提高超疏水PTFE表面的耐磨性。CO₂激光刻蚀能在PTFE表面形成多层次交错堆叠纤维结构，且激光刻蚀后的表面化学成分无明显变化。在50μm激光扫描线间距、300mm/s扫描速度和9W激光功率下，可获得164°接触角、4°滚动角的超疏水PTFE表面。设计的30°顶角角度、3mm菱形边长和0.05mm肋边宽度的菱形支撑肋阵列结构可有效提高超疏水PTFE表面的耐磨性。即使被砂纸摩擦6m后，具有菱形支撑肋阵列结构的超疏水PTFE表面仍能保持良好的超疏水性，且覆冰粘附力仅为普通PTFE表面的50%。本耐磨防覆冰PTFE表面有望应用于冰射流清洗设备。