本文，山东大学Long Chen等研究人员《POLYMER COMPOSITES》期刊发表名为“Multi-Layer Graphene Modified Polyimide Composite Coating for Wind Turbine Blade Anti-/Deicing”的论文，研究采用改进的浸渍方法，通过向聚酰亚胺（PI）中添加石墨烯（GE）作为导电增强材料，对复合涂层进行改性。在其表面覆盖有机硅涂层，合成具有电加热和疏水功能的分层复合涂层。平均电加热温度可在240秒内达到162°C，水接触角稳定在106°±0.5°。除冰实验表明，在-15°C环境下冰可明显融化。水膜在界面形成并从涂层表面脱落，显示出良好的除冰性能。结果表明，电热辐射转换效率可高达58.5%。由于其优异的电加热和疏水性能，我们预期该多层GE/PI复合涂层可在电子设备、防冰和除冰领域得到广泛应用。
图1、Schematic illustration of the GE/PI composite coating.
本文探讨了一种制备集电加热与疏水性能于一体的多层GE/PI复合涂层的简单有效方法。我们通过多种分散方法将GE均匀分散于PI中，并进一步在表面涂覆硅树脂，从而获得具有双层结构的GE/PI复合涂层。凭借GE层的有效接触和网格结构，该涂层实现了2 kΩ的低电阻和9.347 s/m的高电导率。在低功率供电（9.45 W）作用下，可在240 s内实现快速加热，最高温度可达162°C。硅涂层还显著提升并稳定了材料的疏水性能。除冰与疏水实验表明，经过600秒的快速融冰后，水滴可迅速脱落，避免了回流水在边缘结冰。总体而言，厚度为160μm、GE含量为10wt.%的复合涂层可同时展现优异的电加热与疏水性能，在电子设备、传感器及风力涡轮机叶片防冰等领域具有广阔的发展前景。
文献：https://doi.org/10.1002/pc.70112
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