[实用新型]防冰雪材料

说明书

技术领域

本实用新型属于冰冻、积雪防范材料技术领域，具体的是涉及一种防冰雪材料。

背景技术

结冰和积雪是材料表面在特定环境下发生的自然现象，由材料表面的润湿性决定。设备表面发生的结冰或积雪现象对于其正常运行具有巨大的潜在负面影响，导致诸多恶性运行事故的发生，造成巨大的生命财产损失。关于结冰和积雪的防范与清除成为航空、电力、交通等行业共同关注的重要课题，使得开发具有实用价值的防冰雪材料成为研究热点。结冰和积雪的发生，将会降低飞机的飞行性能；根据国际民用航空组织的统计数据，约三分之一的航空事故与飞机上结冰或积雪有关。2008年我国南方重大冰雪灾害导致的结冰和积雪致使灾区电网严重受损，造成的直接经济损失达千亿以上。作为中国制造代表的中国高铁，冬季为避免电力供应部件结冰，不得已在动车组入库后继续升起受电弓供电；此外，结冰和积雪严重影响悬挂设备通讯设施的正常运行。

目前针对结冰和积雪的处理手段可以分为两大类，即预处理和后处理。预处理技术包括液体防冰技术、电热防冰技术、气热防冰技术、蒸发防冰技术与流湿防冰技术等机械电气技术；近年来，借助材料科学技术手段，通过在部件表面构建低表面能的微纳米结构，达到防结冰的目的，但是该技术获得的表面功能层普遍存在耐候性差、不耐磨损等问题。后处理技术包括以气动带除冰为代表的机械技术、以电脉冲除冰为代表的加热技术、以喷洒融雪剂为代表的化学技术。相比于预处理技术，后处理技术形成不受控的结冰和积雪，可能对机械设备的性能产生不可逆的破坏；化学处理技术产生一定的环境污染，加热处理技术耗时长、能耗大，综合效益低。因此，针对结冰和积雪问题，如何提升预防能力，将预防与清除相结合取得更高的综合效益是本领域致力期望解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种防冰雪材料，以及解决现有结冰和积雪的后处理和预处理措施存在的能耗高、耐候性和耐磨损性能差导致防冰雪不稳定以及经济性欠佳的技术问题。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种防冰雪材料。所述防冰雪材料包括基体，所述基体具有至少两个表面，所述基体的一表面上还结合有防冰雪功能层，所述防冰雪功能层由若干微纳米纤维构成，所述微纳米纤维一端嵌入所述基体内。

优选地，至少部分的所述微纳米纤维被分为若干纤维簇，所述纤维簇外表面套设有管状第一套设件。

进一步优选地，所述微纳米纤维为实心微纳米纤维或/和空心微纳米纤维；所述空心微纳米纤维的背离所述基体的一端开口或/和封口。

具体地，所述微纳米纤维为空心微纳米纤维，在所述空心微纳米纤维的背离所述基体的一端开口，且在所述空心微纳米纤维内装设有用于降低表面能的液态物质。

优选地，以每套设有所述第一套设件的所述纤维簇为一纤维簇组，在至少两组所述纤维簇组外还套设有管状第二套设件，或至少一组所述纤维簇组与至少一根所述微纳米纤维外还套设有管状第二套设件。

具体地，套设有所述第二套设件和第一套设件的所述纤维簇中含有中空微纳米纤维，且所述中空微纳米纤维的背离所述基体的一端开口，且在所述空心微纳米纤维内装设有用于降低表面能的液态物质。

优选地，所述微纳米纤维与其嵌入基体表面之间的夹角大于0度，小于或等于90度；和/或所述微纳米纤维在基体表面上分布的密度为50-300根/cm²。

优选地，所述微纳米纤维的长度为60-500μm。

进一步优选地，所述基体的另一表面上还附着有粘结层。

进一步优选地，在所述防冰雪功能层外表面上还附着有保护层。

与现有技术相比，本实用新型防冰雪材料通过若干微纳米纤维构成的防冰雪功能层能够有效抑制液滴在其表面的粘附、液化和铺展，达到防结冰的目的；同时还能抑制雪片在其表面的融化和粘附，有利于雪片在外力作用下的清除，实现防积雪。而且，该防冰雪功能层具有良好的耐磨损和耐候性能，提高了本实用新型防冰雪材料的耐用性。

附图说明

图1是本实用新型实施例防冰雪材料的一种结构示意图；

图2是本实用新型实施例防冰雪材料所含的微纳米纤维与其嵌入基体表面之间的夹角大于0度，小于或等于90度的结构示意图；

图3是本实用新型实施例防冰雪材料的另一种结构示意图；

图4是图3所示防冰雪材料A部分所示外表面套设有管状第一套设件的纤维簇结构示意图；

图5是本实用新型实施例防冰雪材料的另一种结构示意图；