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超疏水表面因具备一定的反弹水滴、延缓冻结及减小与冰的粘接强度的能力,在一定程度上有助于输电线路导线和绝缘子防冰或延缓覆冰,已成为目前研究的热点。然而,对超疏水表面是否具有实际防覆冰能力仍存在一定争论,特别是超疏水表面水滴运动特性与冻结过程等影响超疏水表面覆冰特性的基础问题尚未见较多深入研究。为了揭示超疏水涂层表面水滴的冻结微观过程,为研究绝缘子应用超疏水涂层防覆冰提供参考,本文在人工气候室内对涂覆不同超疏水或疏水涂层的玻璃片表面过冷却水滴的运动特性、冻结过程以及涂覆不同疏水性涂层的玻璃绝缘子表面覆冰增长进行了试验研究。取得的主要研究成果如下:在低温低气压试验室中,获取了连续喷雾过冷却水时疏水性表面上水滴运动变化过程,研究了表面水滴的运动特性,并分析了表面的接触角、接触角滞后、表面粗糙度、环境温度等因素对水滴运动特性的影响。在疏水性涂层表面上,水滴只有在直径增大到一定的大小才会从表面滚落,接触角越大、接触角滞后越小、粗糙度越大、表面倾斜角度越大,表面上水滴滚动所需的直径就越小,水滴在表面上所能累积的体积越小,停留的时间也就越短,水滴冻结的可能性也就越小。针对静置水滴和连续喷雾过冷却水情况下的水滴,借助显微镜获得了不同超疏水或疏水涂层表面上水滴结晶成核的动态过程,并分析了水滴冻结的成核机制及其影响因素。统计分析了不同疏水性涂层表面出现冻结水滴的时间,研究了接触角、接触角滞后、表面粗糙度等因素对水滴冻结时间的影响。静置的水滴无法反映水滴在超疏水表面的运动特性,其冻结时间也难以反映在连续喷雾时表面延缓覆冰的时长。进行超疏水涂层防覆冰试验研究时,建议使用对试品连续喷雾过冷却水的方法进行试验,并用表面上出现局部冻结水滴坍塌或是完全冻结水滴的时间或者试品表面完全被冰层覆盖的时间来表征疏水性涂层延缓覆冰的能力。在人工气候室对涂覆不同超疏水或疏水涂层的玻璃绝缘子进行人工覆冰试验,研究了超疏水涂层对绝缘子表面覆冰增长的影响。结果表明,超疏水涂层能在一定的程度上延缓绝缘子的覆冰,涂层表面的接触角越大、接触角滞后越小,水滴滚动特性越好延缓覆冰时间相对越长。超疏水涂层会影响绝缘子表面冰层的形貌,对覆冰密度和冰棱形貌无明显影响。仅在覆冰初期,对绝缘子表面覆冰的质量、绝缘子表面冰棱的增长有影响。