超疏水-防覆冰技術在公路路面中的研究應用進展
本文選題:超疏水 切入點:防覆冰 出處:《材料導報》2017年01期
【摘要】:超疏水材料作為一種新型智能仿生材料,因優(yōu)良的疏水、疏冰性能,在電力、航天等領域防冰除冰中得到了廣泛應用,但在公路交通領域尚處于探索起步階段。介紹了近年來國內外路面除冰技術存在的不足,分析了超疏水主動除冰技術在路面應用中的優(yōu)勢;概述了超疏水材料浸潤性的基本理論;從促進液滴滾落、影響水滴結晶進程、降低冰附著力等方面,論證了超疏水材料在路面除冰應用中的可行性;從改變材料化學組成與粗糙度兩個方面,分析了影響"冰-路"附著力的主要因素;在此基礎上,介紹了超疏水材料制備與超疏水公路路面處治技術,綜述了國內外冰與路面材料之間附著力的幾種檢測方法,主要包括:落桿撞擊試驗、水平剪切試驗、重力式砝碼剪切試驗。在總結前人研究成果的基礎上,本研究自行設計了擺錘試驗以及劈裂試驗,進一步驗證了超疏水-防覆冰技術能有效降低"冰-路"附著力;并歸納了目前公路路面超疏水-防覆冰技術存在的問題,提出了未來研究發(fā)展的方向。
[Abstract]:As a new intelligent bionic material, superhydrophobic material has been widely used in the fields of electric power, aerospace and other fields because of its excellent hydrophobic and ice-repellent properties. However, in the field of highway traffic, it is still in the initial stage of exploration. This paper introduces the shortcomings of pavement deicing technology at home and abroad in recent years, and analyzes the advantages of superhydrophobic active deicing technology in pavement application. The basic theory of super hydrophobic material wettability is summarized, and the feasibility of super hydrophobic material in deicing is demonstrated from the aspects of promoting droplet rolling, affecting water droplet crystallization process and reducing ice adhesion, etc. From two aspects of changing the chemical composition and roughness of materials, the main factors influencing the adhesion of "ice-road" are analyzed, and the preparation of super-hydrophobic materials and the treatment technology of super-hydrophobic road surface are introduced. This paper summarizes several testing methods of adhesion between ice and pavement materials at home and abroad, including impact test of falling rod, horizontal shear test and gravity weight shear test. In this study, the pendulum test and split test were designed, which further proved that super-hydrophobic anti-icing technology can effectively reduce the "ice-road" adhesion, and summed up the existing problems of highway pavement super-hydrophobic anti-icing technology. The direction of future research and development is put forward.
【作者單位】: 長沙理工大學橋梁工程安全控制省部共建教育部重點實驗室;
【基金】:湖南省交通廳科技計劃項目(201313) 長沙理工大學橋梁工程安全控制省部共建教育部重點實驗室開放基金項目聯(lián)合資助
【分類號】:U416.2
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,本文編號:1668412
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