Erosion Resistant Hydrophobic Coatings for Passive Ice Protection of Aircraft
Notice bibliographique
Résumé
Novel polymeric coatings, namely slippery polyurethane (SPU) coatings, with high surface hydrophobicity and superior erosion resistance against high speed solid particles and water droplets were successfully developed to protect the leading edge of fast moving aerodynamic structures, such as aircraft wings and rotor blades, against ice accretion. The coatings comprise newly synthesized surface-modifying polymers (SMPs) bearing fluorinated and polydimethylsiloxane branches at a loading level of 1–5 wt.%, based on the total resin solid, which showed good compatibility with the erosion-resistant polyurethane matrix (PU-R) and rendered effective surface hydrophobicity and slipperiness to the coatings, as evidenced by the high water contact angles of 100–115°. The coatings can be easily be sprayed or solution cast and cured at ambient temperature to provide highly durable thin coating films. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) investigation showed concentration of fluorine on the surface. The presence of 1–5 wt.% of SMPs in the polyurethane matrix slightly reduced the tensile modulus but had no significant impact on the tensile strength. All coating films exhibited good thermal stability with no material softening or degradation after heating at 121 °C for 24 h. DSC heating scans revealed no thermal transitions in the temperature range of −80 °C to 200 °C. Ice adhesion strength (IAS) tests using a static push rig in a cold room of −14 °C showed IAS as low as 220 kPa for the SPU coatings, which is much lower than that of PU-R (i.e., about 620 kPa). Sand erosion tests using 50 μm angular alumina particles at an impinging speed of 150 m/s and an impinging angle of 30° revealed very low erosion rates of ca. 100 μg/g sand for the coatings. Water droplet erosion tests at 175 m/s using 463 μm droplets with 42,000 impingements every minute showed no significant coating removal after 20 min of testing. The combination of the high surface hydrophobicity, low ice adhesion strength and superior erosion resistance makes the SPU coatings attractive for ice protection of aircraft structures, where the coatings’ erosion durability is of paramount importance.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».