具有滞留层自修复功能的超疏减阻防污表层结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107336798A(43)申请公布日2017.11.10(21)申请号201710619364.1(22)申请日2017.07.26(71)申请人弘大科技（北京）股份公司地址100089北京市海淀区北三环西路32号楼1710室(72)发明人卢序李光武(74)专利代理机构北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙)11371代理人魏彦(51)Int.Cl.B63B1/38(2006.01)B64D15/02(2006.01)B64C21/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称具有滞留层自修复功能的超疏减阻防污表层结构(57)摘要本发明公开了一种具有滞留层自修复功能的超疏减阻防污表层结构，包括需要减阻的固体、多孔板、蒙皮和流体加压装置；多孔板装置在需要减阻的固体表面外侧从而形成中空腔，多孔板外部包裹具有若干纳米级通孔的蒙皮；流体加压装置与中空腔体连通；流体加压装置将流体注入中空腔内，注入中空腔内的流体在压差的作用下由中空腔流过多孔板，填充满蒙皮的若干纳米级通孔，在蒙皮外侧形成流体滞留层，该流体滞留层能够在中空腔内的流体的压差作用下从中空腔补充流体恢复到初始状态，从而在需要减阻的固体表面外侧形成具有自修复功能的流体滞留层。上述结构能够避免物质在需要减阻的固体表面附着和减少与外界流体的摩擦阻力。CN107336798ACN107336798A权利要求书1/1页1.一种具有滞留层自修复功能的超疏减阻防污表层结构，其特征在于，包括需要减阻的固体、多孔板、蒙皮和流体加压装置；所述多孔板装置在所述需要减阻的固体表面外侧从而形成中空腔，所述多孔板外部包裹具有若干纳米级通孔的蒙皮；所述流体加压装置与所述中空腔体连通；所述流体加压装置将流体注入所述中空腔内，注入所述中空腔内的流体在压差的作用下由所述中空腔流过所述多孔板，填充满蒙皮的若干纳米级通孔，在蒙皮外侧形成流体滞留层，该流体滞留层能够在中空腔内的流体的压差作用下从中空腔补充流体恢复到初始状态，从而在所述需要减阻的固体表面外侧形成具有自修复功能的流体滞留层。2.根据权利要求1所述的具有滞留层自修复功能的超疏减阻防污表层结构，其特征在于，所述蒙皮粘接在所述多孔板外部。3.根据权利要求1或2所述的具有滞留层自修复功能的超疏减阻防污表层结构，其特征在于，所述蒙皮为气凝胶薄膜、金属泡沫材料，阳极氧化金属板或有机高分子聚合物气凝胶薄膜。4.根据权利要求3所述的具有滞留层自修复功能的超疏减阻防污表层结构，其特征在于，所述蒙皮的若干纳米级通孔的平均孔径范围为2nm-20μm或10-50nm。5.根据权利要求1所述的具有滞留层自修复功能的超疏减阻防污表层结构，其特征在于，所述多孔板的通孔率不小于70％。6.根据权利要求3所述的具有滞留层自修复功能的超疏减阻防污表层结构，其特征在于，所述蒙皮的空隙率不小于80％。7.根据权利要求3所述的具有滞留层自修复功能的超疏减阻防污表层结构，其特征在于，所述蒙皮的开孔率不小于60％。8.根据权利要求1所述的具有滞留层自修复功能的超疏减阻防污表层结构，其特征在于，所述流体加压装置包括气压泵和气瓶，所述气瓶通过所述气压泵与所述中空腔连通。9.根据权利要求1所述的具有滞留层自修复功能的超疏减阻防污表层结构，其特征在于，所述流体加压装置包括液压泵和液体箱，所述液体箱通过所述液压泵与所述中空腔连通。10.根据权利要求3所述的具有滞留层自修复功能的超疏减阻防污表层结构，其特征在于，所述蒙皮需经过表面改性，蒙皮的表面能在常温下小于72mN/m且大于27mN/m或低于27mN/m。2CN107336798A说明书1/6页具有滞留层自修复功能的超疏减阻防污表层结构技术领域[0001]本发明涉及具有滞留层自修复功能的超疏减阻防污表层结构。背景技术[0002]超疏水表面的低表面能物质以及微纳米复合结构能使水与固体接触时难以渗入微纳米结构构成的间隙之中，从而在固体表面形成一层滞留空气层(“trappedlayerofair”或“plastrons”)，进而表现超疏水的“荷叶效应”。[0003]后来随着科学研究的深入，滞留层可以从空气拓展到流体。拥有液体滞留层的表面在学术上可称为“liquid-infusedporoussurfaces”，液体滞留层称为“lubricatingliquidlayer”。理论上来讲“荷叶效应”具有自清洁、减阻这两大特性。[0004]自清洁指的是液体无法在超疏表面附着，固体会被流经的液体带走。减阻的原理是滞留的空气层相当于是一层空气膜，大大降低了具有超疏表面物体与外界流体的粘阻。[0005]然而“荷叶效应”往往会在高液压、低温高湿度的条件下消失，即从Cassie–