[发明专利]一种以铁铜锰金属盐和纳米二氧化硅为原料的超疏水光热抑冰涂层的制备方法

摘要

一种以铁铜锰金属盐和纳米二氧化硅为原料的超疏水光热抑冰涂层的制备方法，本发明涉及一种超疏水光热抑冰涂层的制备方法。解决现有抑冰材料效果单一，无法同时达到防止结冰及结冰后可高效除冰的问题。制备方法：一、制备太阳能光热粉末；二、制备纳米颗粒溶液；三、制备太阳能热基质；四、喷涂，得到超疏水光热抑冰涂层。本发明用于超疏水光热抑冰涂层的制备。

主权项

1.一种以铁铜锰金属盐和纳米二氧化硅为原料的超疏水光热抑冰涂层的制备方法，其特征在于它是按以下步骤进行：一、制备太阳能光热粉末：将九水硝酸铁、三水硝酸铜、四水氯化锰及水混合，得到混合溶液，然后将质量百分数为3％～8％的氢氧化钠溶液与混合溶液同时滴入容器中并搅拌，得到混合物，且滴加过程控制滴加速度保持混合物pH为10.5～11.5，然后将混合物在室温下静置1h～4h，弃去上清液并抽滤，得到沉淀，在温度为50℃～120℃的条件下，将沉淀干燥1h～3h，然后研磨，最后以升温速度为5℃/min～20℃/min，将温度升温至600℃～800℃，并在温度为600℃～800℃及空气气氛下，煅烧1h～2h，得到太阳能光热粉末；所述的九水硝酸铁的质量与水的体积比为1g:(10～20)mL；所述的九水硝酸铁中的铁离子与三水硝酸铜中的铜离子的摩尔比为1:(0.9～2)；所述的九水硝酸铁中的铁离子与四水氯化锰中的锰离子的摩尔比为1:(0.9～2)；所述的质量百分数为3％～8％的氢氧化钠溶液中的氢氧根摩尔数与混合溶液中的阴离子摩尔数相同；二、制备纳米颗粒溶液：将气相SiO₂纳米颗粒加入到环己烷中，得到气相SiO₂纳米颗粒溶液，将气相SiO₂纳米颗粒溶液超声分散5min～30min，得到均匀的SiO₂悬浮液，在室温及搅拌条件下，将十六烷基三甲氧基硅烷和冰乙酸逐滴加入到均匀的SiO₂悬浮液中，搅拌1天～2天，得到纳米颗粒溶液；所述的气相SiO₂纳米颗粒溶液的浓度为5mg/mL～25mg/mL；所述的气相SiO₂纳米颗粒与十六烷基三甲氧基硅烷的质量比为1:(2～4)；所述的气相SiO₂纳米颗粒与冰乙酸的质量比为1:(0.5～1)；三、制备太阳能热基质：将太阳能光热粉末、聚二甲基硅氧烷及聚二甲基硅氧烷的固化剂混合，然后在球磨机中研磨1h～3h，得到涂料，以涂覆厚度为100μm～600μm的条件下，将涂料涂覆在基底上，得到太阳能热基质；所述的太阳能光热粉末与聚二甲基硅氧烷的质量比为1:(5～15)；四、喷涂：①、以纳米颗粒溶液为喷涂液，在喷枪气压为0.4MPa～0.7MPa及距离为15cm～20cm的条件下，在太阳能热基质上表面喷涂15层～50层纳米颗粒涂层，然后在温度为100℃～135℃的条件下，加热10min～20min，得到第一次喷涂后的基质；②、以纳米颗粒溶液为喷涂液，在喷枪气压为0.4MPa～0.7MPa及距离为15cm～20cm的条件下，在第一次喷涂后的基质上表面继续喷涂15层～50层纳米颗粒涂层，然后在温度为100℃～135℃的条件下，加热20min～30min，得到第二次喷涂后的基质；③、以纳米颗粒溶液为喷涂液，在喷枪气压为0.4MPa～0.7MPa及距离为15cm～20cm的条件下，在第二次喷涂后的基质上表面继续喷涂15层～50层纳米颗粒涂层，然后在温度为100℃～135℃的条件下，加热30min～50min，得到第三次喷涂后的基质；④、以纳米颗粒溶液为喷涂液，在喷枪气压为0.4MPa～0.7MPa及距离为15cm～20cm的条件下，在第三次喷涂后的基质上表面继续喷涂15层～50层纳米颗粒涂层，然后在温度为100℃～135℃的条件下，固化1h～3h，得到超疏水光热抑冰涂层。