纳秒激光制备超疏水TC4钛合金表面的抗结霜性能

于庆华，于世胜，王 帅，申云磊，陈 列，刘 顿

(1.中国人民解放军海军潜艇学院，青岛 266043；2.92212部队，青岛 266109；3.湖北工业大学机械工程学院，武汉 430068)

0 引 言

钛合金因强度高、耐腐蚀性能好，在低温及超低温条件下仍能保持优异的力学性能，而广泛应用于航空航天、海洋工程、采矿冶金领域中重要机械零部件的制造中[1-5]。但是在低温状态下，尤其是空气湿度较高的工作环境中，钛合金表面容易结冰、结霜，增加零部件质量，增大设备负载，甚至会大幅降低其工作效率与精度。对于设备外壳结霜的情况，可以采用人工定时清理的方法进行处理，但是对于一些不易拆装的大型设备内部结霜的情况，则无法通过人工及时清理，只能通过外部加热或定期防冰霜和除冰霜处理[6-8]，此类方法耗时长，成本高，而且持久性差。

为了降低钛合金在低温工作环境中结冰、结霜的概率，降低除冰霜成本，已有研究者开展了相关研究，并发现超疏水表面能够有效降低过冷水滴的附着率、结冰率[9-11]。目前，有许多研究者提出了在各种金属上制备超疏水表面的方法。赵倩等[12]采用电沉积法在5052铝合金表面制备出了超疏水复合涂层，发现铝合金表面的耐腐蚀性能得到显著提高。夏晓健等[13]以F-SiO2纳米粒子、环氧树脂胶黏剂、氟硅清漆和白色含氟聚氨酯涂料等为原料，采用喷涂法在铝合金表面制备了具有微纳米结构的超疏水涂层。赵丽等[14]采用十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)对纳米二氧化硅(Nano-SiO2)进行疏水改性，通过一步浸渍法将疏水Nano-SiO2负载在化学刻蚀后的不锈钢网表面，发现所制备的不锈钢网能够应用于油水分离方面。……