Ice Adhesion Evaluation of PTFE Solid Lubricant Film Applied on TiO2 Coatings
Notice bibliographique
Résumé
Ice formation affects the performance of many industrial components, including aircraft wings, spacecraft, and power transmission cables. In particular, ice build-up on airplane components increases drag and fuel consumption. A large number of studies have been carried out to reduce ice adhesion by developing passive methods such as icephobic coatings and active ice removal approaches such as mechanical vibrations or chemical-based solutions. Despite remarkable recent breakthroughs in the fabrication of icephobic coatings, passive ice removal solutions require higher durability to resist cyclical mechanical ice detachment treatments. Functionalized TiO2 coatings, applied using the suspension plasma spray (SPS) technique, have been shown to be robust and to have dual-scale characteristics in an ice accretion analysis. In this study, the icephobicity and mechanical durability of a novel duplex coating consisting of polytetrafluoroethylene (PTFE) solid lubricant films on TiO2-coated substrates were evaluated. Notably, various amounts of PTFE were applied on top of the TiO2 coating to identify the ideal quantity required to obtain optimal icephobic properties. Ice was generated in an icing wind tunnel, and the amount of accreted ice was evaluated to assess the anti-icing properties. Wettability parameters, including static water contact angle and contact angle hysteresis, were measured to determine the water mobility and surface energy. Ice shear adhesion to the PTFE-TiO2 duplex coating was measured using a custom-built test rig. The mechanical durability was assessed by measuring the ice shear strength for almost twenty icing–deicing cycles, and after five cycles, the roughness parameters and images taken from the surface of the samples were compared. The combination of PTFE solid lubricant film and TiO2 coating reduced ice adhesion by 70%–90% compared to that of a bare aluminum substrate (reference material). Additionally, the results showed that the application of a uniform layer of PTFE solid lubricant film on dual-scale TiO2 coating significantly reduced ice adhesion and maintained mechanical durability for 25 deicing cycles, making this combination a promising candidate for deicing approaches.
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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 | 0,002 | 0,001 |
| 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) | 0,001 | 0,002 |
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 ».