中國民用航空飛行學院科研團隊近日在材料科學頂刊《Advanced Materials》(中科院SCI一區(qū)TOP,影響因子IF=28.9)發(fā)表突破性研究,開發(fā)出無涂層超耐久航空螺旋槳防冰表面。該成果依托格物優(yōu)信X640H150UM25高速顯微紅外熱像儀實現(xiàn)微秒級溫度場精準捕捉,為國產(chǎn)高端科研儀器服務(wù)國家重大需求樹立新標桿。
革命性防冰技術(shù)核心突破
團隊創(chuàng)新采用激光誘導(dǎo)硅橡膠表面陶瓷化,實現(xiàn)三大跨越:
ü極端環(huán)境耐久性:經(jīng)600秒砂紙磨損、240小時強酸堿腐蝕及30次凍融循環(huán)后,仍保持168°超疏水接觸角(較傳統(tǒng)表面壽命提升13倍);
ü靜態(tài)抗冰倍增:-25℃環(huán)境中靜態(tài)延遲結(jié)冰2880秒,突破航空器地面??糠辣鶗r限瓶頸;
ü動態(tài)抗冰驗證:在螺旋槳2500 rpm和過冷水噴霧2 g m?3的條件下可以持續(xù)72秒不結(jié)冰,并且它還能在氣流層和離心力的作用下保持高效的防水性。
顯微熱像儀的核心技術(shù)貢獻
項目核心目標是開發(fā)不依賴外部能源的螺旋槳前緣防除冰方案。而研究面臨的核心挑戰(zhàn)在于捕捉毫米級水滴結(jié)冰瞬間的微尺度熱力學行為。格物優(yōu)信X640H150UM25憑借三大技術(shù)優(yōu)勢破解觀測難題:
ü顯微級空間分辨率:640×512像素高精度陣列,精準解析0.1mm2液滴溫度分布;
ü毫秒級熱響應(yīng)速度:4ms超快熱響應(yīng)時間,75Hz高幀頻完整記錄相變放熱過程;
ü非接觸全視場監(jiān)測:25μm顯微鏡頭實現(xiàn)微距無擾動觀測。
國產(chǎn)儀器的科研賦能價值
ü加速創(chuàng)新周期:相較進口制冷型設(shè)備節(jié)省2/3成本,使實驗進度提前1個月;
ü數(shù)據(jù)驅(qū)動突破:校核仿真誤差超15%,支撐團隊建立陶瓷化防冰熱力學模型;
ü技術(shù)替代標桿:打破歐美企業(yè)對高速熱成像領(lǐng)域壟斷,論文中關(guān)鍵熱力圖由X640H150UM25顯微熱像儀獲取。
產(chǎn)學研深度融合新范式
基于此次合作,科研團隊已提出下一代設(shè)備需求:期待格物優(yōu)信近期新推出的2000幀高速紅外熱像儀,會進行對比評估后考慮采購。(8月底格物優(yōu)信最新推出2820Hz高速中波制冷紅外熱像儀型號:YOSEEN 6600-LC)用于超聲速冰晶研究?!霸撛O(shè)備在微尺度瞬態(tài)熱成像領(lǐng)域已達到很優(yōu)秀的水平,”論文通訊作者強調(diào),“其開放式的軟件架構(gòu)支持MATLAB直接調(diào)用原始熱數(shù)據(jù),顯著提升了科研效率?!?/p>
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原文標題:格物優(yōu)信高速顯微熱像儀助力航空防冰技術(shù)登頂《Advanced Materials》
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格物優(yōu)信高速顯微熱像儀在航空科研中的應(yīng)用
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