摘要
结冰影响日常生活和工业生产，在航空航天、电力通讯、公路交通等众多领域都造成了巨大威胁。感应加热技术具有加热效率高、响应速度快以及能耗低的优势，在防冰/除冰领域具有良好的应用前景。但是现有相关研究多局限于金属表面的防冰/除冰问题，缺乏普遍适用性，并且存在制备复杂的问题，导致实际应用受限。针对上述问题，本文采用简单的一步旋涂技术制备出耐用感应加热涂层，可以广泛应用于各种材料表面，并且对其防冰/除冰性能、机械耐用性和化学耐用性展开研究，主要内容及结果如下： （1）利用由微米级镍粉、有机硅树脂和环氧树脂组成的涂料，通过旋涂技术在光学玻璃基底上制备出耐用感应加热涂层。以感应加热性能、硬度和附着力作为衡量指标，探究各组分比例及涂层厚度对涂层性能的影响，从而获得最优的制备参数。结果表明，当混合树脂中环氧树脂比例为75%，镍粉树脂配比为1.5:1，镍粉粒径为7μm，SiO2颗粒比例为0.4%，涂层厚度为1070μm时，涂层具备最优的综合性能。运用红外热像仪、扫描电子显微镜和红外光谱仪等设备表征发现，微米级镍粉颗粒均匀分布在涂层表面，这有利于涂层具备良好的加热均匀性。 （2）综合评价基于最优制备参数的涂层的防冰/除冰性能、机械耐用性和化学耐用性。静态除冰实验和积冰粘附强度实验表明涂层具备良好稳定的除冰性能并且可以显著降低积冰粘附强度。动态防冰实验和延迟结冰实验表明在低温高湿的环境中涂层可以有效防冰，并且在低温条件下涂层能够显著延迟结冰时间。通过胶带剥离、砂纸摩擦和射流冲击等实验方式评价涂层的机械耐用性，通过酸碱盐腐蚀和紫外光照射等实验方式评价涂层的化学耐用性。结果表明，涂层具有耐剥离、耐磨损、耐冲击、耐酸碱盐腐蚀和耐紫外光照射等优势，展现出优异的机械耐用性和化学耐用性。 本论文基于一步旋涂技术制备出防冰/除冰性能优良的耐用感应加热涂层，对于感应加热技术在防冰/除冰领域的应用具有一定参考意义。
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