成果简介
环氧树脂复合材料在机械和抗腐蚀方面具有优异的性能，在航空领域得到了广泛的利用，然而，工业制备的高成本一直是其进一步应用的障碍。因此，本文，清华大学Peixu Li、郑州大学上媛媛 副教授等在《ACS Appl. Eng. Mater》期刊发表名为“Epoxy Resin/Reduced Graphene Oxide Composites with Gradient Concentration for Aviation Deicing”的论文，研究提出了一种简单经济的环氧树脂和还原氧化石墨烯复合材料在浓度梯度下制备新型导电涂料的方法。三层梯度浓缩涂料（TLGCP）具有良好的电学、机械学和电热性能。
在10 V电压下，TLGCP的表面温度在100秒内迅速上升至约120°C，这使得2 mm厚的冰层能够在−30°C下在约250秒内完全融化。这保证了TLGCP的非凡除冰效果，尽管石墨烯的使用较少。此外，TLGCP的电阻在5%的应变下经过1000次压缩循环后几乎保持不变，表明TLGCP的界面连接良好。结果表明，TLGCP在航空除冰方面具有巨大潜力，其简单经济的制备使其非常适合工业化批量生产。
图文导读
图1.TLGCP的制备过程
图2.复合材料的形态学
图4.TLGCP的电热效应。
图5.复合材料的机械性能
图6.涂有导电涂层的飞机示意图和带有红外照片的融冰物理图。
小结
本文为更好地改善飞机除冰技术而制备并介绍了TLGCP，其应用有望节省碳材料，同时保证除冰效率，进一步降低电热航空除冰成本。
本研究采用简单经济的刮削法制备了梯度浓度的EP和rGO复合材料。具有梯度浓度的新型复合材料在电学和热性能方面与非梯度浓度样品一样出色，即使在使用低浓度的rGO时仍保持卓越的机械性能。此外，融冰实验进一步证明，梯度浓度的复合材料有望在恶劣天气下具有优异的除冰性能。此外，简单易控的制备方法也使梯度浓度复合材料适用于工业生产和实际应用。
文献：https://doi.org/10.1021/acsaenm.3c00095
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