校区研发出应用于翼型结构除冰防冰的碳纳米管柔性薄膜
[ 作者:王华涛 来源:旧版材料科学与工程学院 浏览:489 录入时间:2022年07月09日 ]

近日,校区材料科学与工程学院师生研发出一种基于碳纳米管的柔性电热薄膜,可应用于翼型结构除冰防冰。相关成果发表在复合材料期刊Composites Part A上 (Flexible nanocomposite electrothermal films based on carbon nanotubes and waterborne polyurethane with high reliability, stretchability and low-temperature performance for wind turbine blade deicing,中科院一区期刊,IF9.463),材料学院2020级研究生郑伯君同学为该论文的第一作者,王华涛老师、董玉珍老师为通讯作者。

空气中运动的风电叶片以及飞机机翼,在低温、高湿的条件下,非常容易结冰。冰层会造成翼型件升力减小、阻力变大、气动特性恶化,严重时可导致飞机坠毁、风机倒塌,因此研制新型高效除防冰材料是保障风电叶片安全运行、飞机安全飞行的重要课题。

项目组攻克了碳纳米管分散的难题,采用卷对卷涂布工艺批量制备出了轻柔的碳纳米管复合薄膜,并采用热压工艺,实现了高可靠性的薄膜封装,制备的电热薄膜具有防水和抗弯折的特性。该薄膜非常轻薄、仅有头发丝的厚度,可与玻纤、碳纤等复合材料兼容,可作为加热元件置于风电叶片、飞机机翼、飞机头部等部件表层,起到除冰、防冰的作用,有效地消除安全隐患。该材料具有可弯曲/拉伸发热、发热均匀、发热迅速、发热面积大的特点,与传统方式相比,可靠性更高、能源利用效率更高、除冰更迅速。碳纳米管柔性薄膜将为各种严苛条件下的翼型界面除冰(风电叶片、飞机机翼、机头等),提供新型的原位电热模块。

论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359835X22001683

碳纳米管柔性薄膜、发热片、除冰风电叶片、除冰过程照片






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