石墨烯涂层对直升机旋翼防/除冰组件传热的影响

• 作者: 陈龙 刘慧 张一术
• 来源期刊: 复合材料学报
• 学科: 工学
• 关键词: 石墨烯涂层 传热 防/除冰 喷涂 复合材料
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 其他
• 页码范围: 239-245
• 页数: 7页
• 分类号: TB331
• 语种: 中文
• DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20200513.001

摘要

采用水性和油性石墨烯涂层对复合材料防/除冰组件进行测温及防/除冰实验.针对直升机旋翼对结冰的敏感等特点,提出了旋翼防/除冰组件包铁表面涂覆石墨烯涂层改性传热性能的方法,从而提高旋翼防/除冰组件除冰效率.为验证石墨烯涂层对防/除冰组件传热效率具有显著的提高作用,采用搭建的除冰实验平台并对涂覆的旋翼防/除冰组件进行传热实验及除冰实验.结果表明,石墨烯涂层对提高防/除冰组件的传热性能具有显著作用.同时,采用油性石墨烯涂层和水性石墨烯涂层分别进行传热测试,研究表明油性石墨烯涂层升温速率高于水性石墨烯涂层,且油性石墨烯涂层平均传热速率为0.021℃/s,瞬时最大传热速率为0.083℃/s,均高于水性石墨烯涂层,说明油性石墨烯涂层的防/除冰效果优于水性石墨烯.最后,通过改变喷涂工艺控制石墨烯涂层厚度进行研究,研究发现随着石墨烯涂层厚度的增加,涂层的导热系数逐渐减小,该实验结果验证了Balandin等推导的热导率公式中石墨烯热导率与片层厚度之间的反比例关系.