·1416 工程科学学报，第43卷，第10期 (图4(a).Kim等29通过电化学法在铝基底沉积 聚吡咯(Polypyrrole,.PPy),再注入全氟聚醚作为润 滑剂，该设计赋予表面一定的抗水滴冲击性能，冰 Substrate 粘附强度为15kPa(图4(b).Zhang等Bo在镁合 金基材上合成了由润滑层、多孔顶层、SAM、层状 Environmental fluids(such as water) Inject lubricant will not replace or be miscible 双氢氧化物(Layered double hydroxide,LDH)和致 with lubricating fluids 密底层组成的多层SLPs防冰涂层，兼具耐腐蚀性 Lubricant- 和防冰性能（图4(c).Tao等B通过聚甲基乙烯 Lubricant wets the substrate 基硅氧烷(Polymethylvinylsiloxane,PMVS)、聚甲 Substrate 基氢硅氧烷(Polymethylhydrosiloxan,.PMHS)和氟 化的多面体低聚倍半硅氧烷(Fluorinated polyhedral 图3超润滑表面示意图 oligomeric silsesquioxanes,.F-POSS-SiH)的硅氢加成 Fig.3 Schematic diagram of the SLIPs 反应，开发了一种基于聚硅氧烷的高效耐用的光 液与基底间具有稳定的附着力：(3)润滑液不与外 滑疏冰涂层.该涂层的冰粘附强度仅为3.8kPa,并 界液体互溶阿 且在15次除冰循环后性能保持不变（图4(d)).上 Vogl等2网采用闭孔结构防止润滑液流失，提 述工作通过不同的材料体系或设计结构延长SLIPs 高SLIPs的使用稳定性，所制备的SLIPs表现出 的使用寿命，但SLIPs的液态润滑油在高温、水滴 长达9个月的稳定性，其冰粘附强度低至10kPa 动态等环境中依然会流失耗散 (c) Lubricant -SAM top layer -LDH under layer 一Mg alloy 3 um (d) PMVS F-POSS-Si i0- PPy coating 2μm MHS 5 um Untreated Al Wavy surface 10 um 20 um Substrate 图4 SLIPs表面形貌及其示意图.(a)闭孔结构SEM图像2：(b)未经处理的铝区域和PPy涂层区域的SEM图像2：(c)在镁合金上制备的多层 SLIPs涂层的示意图P网，(d)聚硅氧烷和氟化POSS自组装涂层的示意图四 Fig.4 Topography and schematic diagram of SLIPs:(a)SEM image of the nanohole arraysl;(b)SEM images of the untreated aluminum area and the PPy coated area (c)schematic diagram of various barriers proposed in the prepared SLIPs coating on the magnesium alloy(d)schematic diagram of the self-assembled coating of polysiloxane and fluorinated POSS液与基底间具有稳定的附着力；（3）润滑液不与外 界液体互溶[25] . Vogel 等[28] 采用闭孔结构防止润滑液流失，提 高 SLIPs 的使用稳定性，所制备的 SLIPs 表现出 长达 9 个月的稳定性，其冰粘附强度低至 10 kPa （图 4（a））. Kim 等[29] 通过电化学法在铝基底沉积 聚吡咯（Polypyrrole，PPy），再注入全氟聚醚作为润 滑剂，该设计赋予表面一定的抗水滴冲击性能，冰 粘附强度为 15 kPa（图 4（b））. Zhang 等[30] 在镁合 金基材上合成了由润滑层、多孔顶层、SAM、层状 双氢氧化物（Layered double hydroxide，LDH）和致 密底层组成的多层 SLIPs 防冰涂层，兼具耐腐蚀性 和防冰性能（图 4（c））. Tao 等[31] 通过聚甲基乙烯 基硅氧烷（ Polymethylvinylsiloxane， PMVS）、聚甲 基氢硅氧烷 (Polymethylhydrosiloxan， PMHS) 和氟 化的多面体低聚倍半硅氧烷（Fluorinated polyhedral oligomeric silsesquioxanes，F-POSS-SiH）的硅氢加成 反应，开发了一种基于聚硅氧烷的高效耐用的光 滑疏冰涂层. 该涂层的冰粘附强度仅为 3.8 kPa，并 且在 15 次除冰循环后性能保持不变（图 4（d））. 上 述工作通过不同的材料体系或设计结构延长 SLIPs 的使用寿命，但 SLIPs 的液态润滑油在高温、水滴 动态等环境中依然会流失耗散. Environmental fluids (such as water) will not replace or be miscible with lubricating fluids Lubricant wets the substrate Substrate Substrate Lubricant Inject lubricant 图 3    超润滑表面示意图 Fig.3    Schematic diagram of the SLIPs LDH & under layer PMVS PMHS Wavy surface Substrate CH3 CH CH2 Si O CH3 F−POSS−SiH H Si O (a) (b) (c) (d) PPy coating Untreated Al 5 μm 2 μm 10 μm 20 μm 5 μm Lubricant SAM & top layer Mg alloy 图 4    SLIPs 表面形貌及其示意图. （a）闭孔结构 SEM 图像[28] ；（b）未经处理的铝区域和 PPy 涂层区域的 SEM 图像[29] ；（c）在镁合金上制备的多层 SLIPs 涂层的示意图[30] ；（d）聚硅氧烷和氟化 POSS 自组装涂层的示意图[31] Fig.4    Topography and schematic diagram of SLIPs: (a) SEM image of the nanohole array[28] ; (b) SEM images of the untreated aluminum area and the PPy coated area[29] ; (c) schematic diagram of various barriers proposed in the prepared SLIPs coating on the magnesium alloy[30] ; (d) schematic diagram of the self-assembled coating of polysiloxane and fluorinated POSS[31] · 1416 · 工程科学学报，第 43 卷，第 10 期