[发明专利]一种降低材料表面结冰附着强度的方法

权利要求书

1.一种降低材料表面结冰附着强度的方法，其特征在于：利用水在冻结过程中相变膨胀产生的应力作为动力，通过对材料表面的结构设计和局部涂层，使其结冰相变膨胀产生的应变和应力作用于材料与结冰黏结界面，使其界面附着层发生位移或产生内部应力集中，最终实现冰在材料表面附着强度的降低，具体步骤如下：

步骤一，在材料表面加工凹陷，所述凹陷在材料表面的分布为分散独立的凹坑，或连续的凹槽、波纹，或是交叉的凹槽、波纹；

步骤二，在凹陷结构内侧局部喷涂涂层，其作用是通过隔热控制凹陷内的结冰规律，让凹陷外部水先冻结，使凹陷内部形成封闭边界，避免相变应力应变从凹陷开口处释放，实现凹陷内水结冰膨胀应力应变约束在凹陷容腔内，同时也降低冰在凹陷内材料表面的附着强度，涂层的厚度为0.1～2mm，凹槽内部涂层的覆盖比率为50～100％。

2.根据权利要求书1所述的一种降低材料表面结冰附着强度的方法，其特征在于：步骤一所述凹陷的几何形状为从底部至开口方向槽宽逐渐增大，在材料表面法向截面为弧形凹坑，或底边为半圆形的梯形，或底边为圆弧的渐开曲线型。

3.根据权利要求书1所述的一种降低材料表面结冰附着强度的方法，其特征在于：步骤一所述凹陷的表面孔径或宽度为1～10mm，深度为孔径或槽宽的20～60％。

4.根据权利要求书1所述的一种降低材料表面结冰附着强度的方法，其特征在于：骤一所述凹陷在材料表面的占据面积比为30～95％。

5.根据权利要求书1所述的一种降低材料表面结冰附着强度的方法，其特征在于：骤一所述凹陷底部的涂层作用为隔热，同时在与膨胀力的作用下影响水与凹陷界面结合的稳定性，破坏材料表面结冰的不连续性，降低了冰在材料表面的黏附强度。

6.根据权利要求书1所述的一种降低材料表面结冰附着强度的方法，其特征在于：步骤二所述隔热涂层是指陶瓷微泡隔热保温涂料或空心玻璃粉树枝涂料先进隔绝传导型隔热涂料涂层，或采用导热系数小于1W/m×K的涂料涂层。