1.选题依据
结冰结霜是常见的自然现象，但却给人们的日常生活和工程领域带来很多麻烦，甚至产生灾害。例如：2008年我国南方冻灾，给我国经济带来巨大损失的同时，也给人们生活带来影响，很多地方断水断电；制冷设备蒸发器结霜会使传热热阻增加，降低传热效率，同时增加风侧换热器空气流动阻力，设备不得不停止工作来除霜，造成电能浪费；飞机机翼和螺旋桨结霜会改变飞机的气体动力学特性，使飞行阻力增大，严重时会出现坠机等安全事故；高压输电线缆结冰霜会增加导线负荷，引起短路事故，严重的还会使塔杆弯曲和折断。常用的除霜方法耗时耗力，且不能从根本上解决结冰结霜问题，因此很多研究人员力图找出更有效的方法，来抑制或延迟霜晶的形成。近年来，研究人员发现超疏水表面具有良好的抗结冰结霜能力[1]。
超疏水表面，一般就是指接触角大于150°，滚动角小于10°的表面[2]。在自然界中存在许多动植物，如荷叶、壁虎、水黾、玫瑰等表面具有超疏水和自清洁效应。固体表面的超疏水特性是由表面的化学组成和微观几何结构决定的。像水滴在荷叶表面的接触角和滚动角分别为161.0°和2°，水在水黾腿表面的接触角高达167.6°。之所以产生这种现象是因为荷叶具有特殊的表面微纳米复合结构，而水黾则是通过其腿部独特的微纳复合阶层结构来实现其超疏水和高表面支撑力[3]。超疏水表面与液滴之间存在一层空气层, 不仅减小了冰层与表面的热量交换，而且还会在受到外加过冷水滴作用时，将水滴“反弹”，从而抑制冰的形成和生长，呈现良好的防结冰性能。有些超疏水表面还会出现冷凝水滴快速自迁，使得结冰前表面上没有大量存水，从而有一定抗结冰结霜性能[4]。因此，这些研究表明，如果在金属材料表面制备出这种微纳米复合结构，其也具有良好的防覆冰效果。
2.文献综述
2.1国内防覆冰技术研究现状
研究人员马强,吴晓敏,陈永根[5]通过对水平表面结霜过程的实验研究，观测了表面上过冷水珠冻结时间、霜晶形貌和霜层生长过程，分析了冷面温度、来流湿空气温度和表面特性等因素对水珠生长和霜层生长的影响。得出如下5条结论：
（1）冷面温度越低，过冷水珠冻结时间越短、冻结直径越小；在湿空气温度与冷面温度温差相等的条件下，温度越低，过冷水珠冻结时间越短、冻结直径越小。
（2）疏水表面上过冷水珠的冻结时间比裸铝表面晚，说明疏水表面具有一定延缓结霜的性能。
（3）冷面温度越低，霜晶越趋向于沿垂直冷面方向生长。
（4）冷面温度越低，湿空气流速越快，则霜层生长越快。
