張薇，劉長志，范書群北京宇航系統工程研究所，北京收稿日期：2020年1月21日；錄用日期：2020年2月5日；發(fā)布日期：2020年2月12日摘要以CZ-5、CZ-7為**的我國新一代低溫液體運載火箭，對箭體結構防水、防結冰功能提出了更高要求。通過介紹超疏水現象的原理及應用背景，簡述我國運載火箭箭體結構防水、防結冰設計現狀，并通過試驗研究超疏水涂層對于運載火箭結構的防水、防結冰應用效果及環(huán)境適應性，驗證了涂層對箭體表面小縫隙具有良好的防水效果，對結冰情況有一定的改善，為研制輕質、高效、多功能的運載火箭箭體結構提出了新的思路。關鍵詞箭體結構，防水，防結冰，超疏水涂層1.引言運載火箭遇水受潮，可能引起電路短路漏電，致使電氣系統工作異常，如處理不當，可能導致發(fā)射任務無法正常執(zhí)行，甚至影響成敗。我國長征系列運載火箭，箭體結構大多不具備防水功能，或*靠在主要縫隙處粘貼透明膠帶，應對發(fā)射前數十分鐘內可能遇到的短時間雨雪天氣。以CZ-5、CZ-7為**的新一代運載火箭，采用液氫、液氧等低溫液體推進劑，帶來環(huán)保、無毒無污染好處的同時，也對箭體結構自身的防水、防結冰能力提出了更高要求。低溫推進劑使得箭體表面大部分區(qū)域溫度很低，加注推進劑時。超疏水的性質是怎樣形成的?弄清楚這個的，自然界的超疏水現象就可能為人類所利用了。河北眼鏡超疏水防覆冰聯系方式

    空氣中的水分遇到溫度較低的箭體，極易凝結成小水珠附著在箭體表面，并在重力作用下向***淌，并從縫隙滲透進入火箭內部。新一代運載火箭主要在海南文昌發(fā)射場執(zhí)行發(fā)射任務，發(fā)射場環(huán)境高溫、多雨、潮濕，即使天氣晴朗，從推進劑加注至發(fā)射的數十小時期間，箭體表面均存在大量的冷凝水流淌，貯箱附近無絕熱層保護的區(qū)域，更是完全被冰層覆蓋。因此，對于新一代運載火箭，箭體結構的防水處理是發(fā)射前的一項重要工作。箭體表面存在諸如鉚接、螺接、蒙皮搭接等大量的不可見縫隙，也包括操作艙口蓋、分離對接面等一些較大縫隙，當前主要采取措施是用硅橡膠、密封條對縫隙進行封堵。該工作非常繁重，使得火箭在生產和發(fā)射階段操作復雜化，而且增加了火箭重量。據統計，單發(fā)火箭防水使用的硅橡膠，總重量可達100kg以上，與一個Φ2米級艙段結構的重量相當。本文嘗試利用超疏水現象，用“以疏代堵”的理念，在箭體表面噴涂超疏水材料，基于運載火箭實際使用環(huán)境進行防水、防結冰試驗，探究將超疏水材料應用于箭體結構防水性能提升的可行性，為簡化火箭發(fā)射任務中的箭體結構防水操作、減輕結構重量、提升運載能力提出一種新途徑。貴州PC超疏水防覆冰應用納米疏水涂層對于工廠客戶，沒有噴涂房和烘烤線，不需要了專業(yè)工人，也照樣可以快速施工。

    摩擦阻力在1000次磨損循環(huán)中幾乎是相同的，表明整體沒有引起嚴重的損傷；(iii?v)前進和后退水滴的接觸角(a)在磨損試驗之前和(b)試驗之后正常來說，材料很難在機械變形狀態(tài)下保持排斥針狀(納米/微紋理)表面上的水滴，因為針狀紋理中的刺之間的距離隨著機械變形而拉長，導致拉普拉斯壓力降低。而這種“刺狀”材料可以看作是由無機硬質部分和彈性聚合物樹脂組成的雜化骨架。在這種材料上施加外力時，柔性聚合物樹脂變形，而無機骨架保持不變。嵌入的脊柱暴露于表面，導致形成新生的針狀紋理(圖6a)。且復合材料的超疏水性即使在1000次彎曲循環(huán)后仍保持不變(圖6b)。圖6通過彎曲和扭轉量化的彈性針狀框架的機械變形抗力(a)機械變形下可持續(xù)超疏水的機理；(b)在水滴接觸角大于150°的情況下，經過1000次彎曲循環(huán)后，水滴沒有被吸附在表面上；(c)將曲率為mm?1和mm?1之間的1000個彎曲循環(huán)(i，ii)施加于超疏水框架(r=)；未觀察到***的機械損傷。(iii)水射流以彎曲形式高度排斥在表面上，并且水滴在1000次彎曲循環(huán)后沒有附著在表面上；(d)在曲率為0mm?1和mm?1之間的扭轉循環(huán)(i，ii)施加于材料(r=)；未觀察到***的機械損傷；(iii)水射流在表面上以扭曲的形式被高度排斥；。

    ZnO-四腳的重量分數，r=)；具有(e)抗切片，(f)抗彎曲和(g)抗扭轉的超疏水性材料的照片通過將PDMS在室溫下通過攪拌1min溶解在乙酸乙酯中，向溶液中加ZnO-Tetrapod()。將懸浮液攪拌10分鐘并加入噴霧器中，將懸浮液噴射鑄造到目標基板上。干燥后即得此超疏水材料。具有PDMS的氧化鋅四針滿足要求(0<θ0?π/2?φ<π)，其中2φ=?°(圖1b)和θ0=112°±1(圖2b)，因此具有形成超疏水表面的優(yōu)勢。r=。圖2.具有針狀骨架的超疏水表面(a)不同重量分數的ZnO-四腳的彈性針狀骨架的激光顯微鏡圖像，r=WZnO/(WZnO+WPDMS)；(b)在不同r下超疏水框架表面上8μL水滴和8μL氣泡在水下的接觸角；(c)涂覆在聚對苯二甲酸乙二醇酯基板上的彈性針狀框架(r=)的橫截面掃描電鏡圖像可以通過將ZnO-Tetrapod和交聯PDMS的1：1懸浮液噴涂到任何基底上來制備針狀表面，例如不銹鋼、鋁、玻璃、紙張、橡膠和棉花(圖3a)。涂層表面表現出高的抗水滲透性，因為它排斥水而不粘著，韋伯數為?，液滴變形率為?。由液滴撞擊表面的高速相機圖像，可以看出表面以較高的液滴變形率抵擋了水的沖擊(圖3b)。圖3.(a)覆蓋的各種基底上的藍色水滴的照片(r=)；(b)由彈性針狀框架覆蓋的玻璃表面上水滴的時間分辨反彈。材料表面的自由能決定了這個材料是親水還是疏水，自由的能越低，疏水性越強。

    推薦地，空氣噴涂的壓力為，噴槍移動速度為50-80mm/s，噴射角度為70-80°。采用上述工藝條件進一步保證了超疏水層的形成，有利于擴大基體的使用范圍。本發(fā)明實施例還提供一種含有超疏水涂層的制品，所述制品具有前述實施方式任一項所述的超疏水涂層的制備方法制備得到的超疏水涂層，該制品可以為完成的工業(yè)成品，也可以為制備工業(yè)成品的材料。在可選的實施方式中，所述超疏水涂層的水接觸角為°°。本發(fā)明實施例還提供超疏水涂層的制備方法制備得到的超疏水涂層在高速列車轉向架防覆冰性能中的應用。實施例1本實施例提供一種超疏水涂層的制備方法，基體材料為sma490bw耐候鋼，其步驟如下：(1)預處理：將50*50*5mm的耐候鋼樣品依次用250#，400#，800#，1000#和1500#砂紙打磨，然后用無水乙醇超聲清洗8min，將清洗后的基體用吹風機吹干備用，得到潔凈的耐候鋼表面。(2)刻蝕：在耐候鋼表面刻蝕出條紋結構，具體地，采用納秒激光清洗器刻蝕預處理過的耐候鋼表面，激光刻蝕的工藝參數為，激光最大輸出功率30w，激光頻率為80khz，激光波長為1060nm，掃描速度為50mm·s-1，掃描間距為10μm。(3)前處理：將刻蝕后的耐候鋼樣品放入無水乙醇中超聲清洗15min，取出用吹風機冷風吹干。。疏水材料是怎么來呢？浙江防水超疏水防覆冰涂料

疏水疏油涂層低表面是能抗污性佳、很好的的耐磨性能。河北眼鏡超疏水防覆冰聯系方式

世界各國對環(huán)境保護和綠色發(fā)展的重視程度日益提升，出臺了很多環(huán)境方面的政策、法規(guī)，同時環(huán)境執(zhí)法力度也在逐步提高，化工有限責任公司企業(yè)需要積極探索綠色低碳、安全環(huán)保的技術，加強與信息化技術融合，盡可能地發(fā)展環(huán)保型產品，實現清潔生產，并在節(jié)約能源和資源方面，采用工藝技術，降低原材料消耗；配備廢水、廢氣、廢固處理設備，極大限度地降低三廢排放量，增加節(jié)水措施，提高水的重復利用率等。可以說，“綠色化工”已經成為行業(yè)發(fā)展潮流。有限責任公司企業(yè)普遍把研發(fā)創(chuàng)新能力看作企業(yè)重要的重點競爭力，加大研發(fā)進度、提升科技水平，并積極構建開放性和國際化的創(chuàng)新體系。超疏水防雨衰涂層，電子產品納米防水涂層，超親水防霧涂層，防覆冰納米涂層領域市場前景好，發(fā)展成長性好，技術含量高，具有帶領行業(yè)發(fā)展的作用。是發(fā)展戰(zhàn)略性新興產業(yè)的重要基礎，也是傳統石化和化工產業(yè)轉型升級和發(fā)展的重要方向。隨著我國經濟社會邁入新時代，化工行業(yè)在增強供給、高級供給和高質量供給上持續(xù)發(fā)力，也將面臨如何努力正確探索平穩(wěn)健康運行和高質量發(fā)展的新機遇。河北眼鏡超疏水防覆冰聯系方式

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