着雪氷防止技術開発への溶射法の応用

热喷涂在防冰雪技术发展中的应用

• 批准号: 08750827
• 负责人: 中西 喜美雄
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Kitami Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750827/
• 关键词: 着雪氷防止; 溶射; 接触角; 疎水性樹脂材料; 表面粗さ; 促進暴露試験

本年度は、疎水性材料を溶射皮膜に塗布した各種塗膜を対象に処理方法と水滴の接触角との関係について検討を行った。供試体はアルミニウム基板(寸法:150×75×2mm)に溶線式ガス溶射法で99.9%Al、95%Zn-5%Al皮膜を厚さ約300μmに被覆し超音波洗浄後、疎水性のフッ素系、シリコン系及びフェノール系の樹脂剤とフッ化ピッチ粉末を重量比1:1〜5:5で混合し、塗布したものである。接触角の測定は、接触角計(協和界面化学、CA-D型)を用いて行い、体積約1.8mm^3の蒸留水で形成される水滴を対象とした。1.表面粗さと接触角の関係 アルミニウム基板の表面粗さをエメリ-ペ-パ-とブラストによって粗面化し、算術平均粗さRa=16.2μmまでの範囲における表面粗さと接触角の関係を明らかにした。接触角は表面粗さが粗いほど大きく、溶射皮膜の適度な粗さは(Ra=12〜18μm)接触角を向上させることが示された。2.表面処理方法と接触角の関係 無処理のアルミニウム基板の接触角は45°程度であるが、溶射皮膜の被覆によってAlで約85°、Zn-Alで約75°、皮膜に疎水剤を塗布したものではいずれの場合にも120°以上となった。特に、シリコン系樹脂にフッ化ピッチを混入したものでは150°前後と高い値を示した。3.促進暴露試験と接触角の関係 樹脂材料は一般に耐候性に劣るものが多い。そこで各供試体について紫外線蛍光灯式耐候性試験機(スガ試験機、DPWL-5R型)による促進暴露試験を実施した。暴露試験の条件はJIS D0205に準拠して行った。アルミニウム基板のみの場合は暴露時間の影響をほとんど受けないが、溶射皮膜及び樹脂剤を塗布したものでは時間経過に伴う変化が大きく、接触角は30〜60°まで低下した。しかし、フッ化ピッチを混合した塗膜では比較的変化が小さく、1000時間経過時点においても接触角は120°前後を維持した。

This year, the coating of water-soluble materials, various coating methods, and the relationship between contact angles of water droplets were discussed. The test sample was coated with 99.9%Al and 95%Zn-5%Al films by dissolution method on a substrate (size:150×75×2mm) with a thickness of about 300μm. After ultrasonic washing, the resin composition of water-based, solvent-based and solvent-based resin systems was mixed with the powder by weight ratio of 1:1 ~ 5:5. The contact angle measurement is performed using a contact angle meter (Xiehe Interface Chemistry, CA-D model), and the object is water droplets formed from distilled water with a volume of approximately 1.8 mm^3. 1. The relationship between surface roughness and contact angle is shown in the following: Surface roughness of substrate, arithmetic average roughness Ra=16.2μm, contact angle of surface roughness Contact angle: Surface roughness: medium to large, moderate thickness of the coating (Ra=12 ~ 18μm) Contact angle: upward. 2. The contact angle of the substrate is about 45°, the coating of the solder film is about 85 °, the coating of the Zn-Al is about 75°, and the coating of the solder film is more than 120°. The resin is mixed with a mixture of 150° C and 150° C. 3. The relationship between exposure test and contact angle resin materials is generally poor in weather resistance. The accelerated exposure test was performed on the UV lamp type weather resistance tester (DPWL-5R) for each test sample. The conditions for exposure testing are in accordance with JIS D0205. In the case of the substrate, the exposure time is affected by the coating time, the coating time of the solution film and the resin is changed, and the contact angle is changed from 30 ° to 60°. The contact angle is maintained around 120° at the time of 1000 °.