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Flugasche ermöglicht langlebige Anti-Eis-Beschichtung
Ein chinesisch-mongolisches Forschungsteam hat eine photothermische Anti-Eis-Beschichtung auf Basis von Flugasche entwickelt. Die selbstähnliche poröse Struktur speichert Schmiermittel besonders effizient und kombiniert passive Supergleitfähigkeit mit aktivem photothermischem Effekt zur Eisablösung.
Vereisung beeinträchtigt die Stabilität und Sicherheit technischer Anlagen in Produktion und Alltag erheblich. Glatte, flüssigkeitsinjizierte poröse Oberflächen (SLIPs) zeigen in den vergangenen Jahren bemerkenswerte Anti-Eis-Eigenschaften. Ein Forschungsteam nutzte nun die für eine SLIPs-Beschichtung erforderliche Porenstruktur durch den Einsatz von Flugasche (FA) und Epoxidharz (ER). Daraus entstand eine supergleitfähige photothermische Beschichtung namens FASLIPs mit einer selbstähnlichen Struktur.
Das Schmierphasensystem besteht aus Ruß (CB), Silikonöl und PDMS, das in die poröse Struktur des ER/FA-Verbunds eingebracht wurde. Die unregelmäßige Porenstruktur, die durch die Anhäufung der Flugasche entsteht, speichert die Schmierflüssigkeit besonders gut. Dadurch erhält die Beschichtung hervorragende mechanische Eigenschaften und eine hohe Beständigkeit.
Lesetipp: Epoxidharze
Epoxidharze sind aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften in der Beschichtungsindustrie verbreitet wie kaum eine Bindemittelklasse. In ihrem neuen Fachbuch „“Epoxidharze„“ erläutern die Autoren Dornbusch, Christ und Rasing die Grundlagen der Chemie der Epoxygruppe und vermitteln anhand konkreter Formulierungen den Einsatz der Epoxy- und Phenoxyharze in industriellen Beschichtungen – u.a. für Korrosionsschutz, Bodenbeschichtungen, Pulverlacke und Doseninnenbeschichtungen.
Aktive und passive Eisabwehr im Zusammenspiel
Die Beschichtung erreicht eine Verzögerung des Tropfengefrierens von 496 s und eine Eishaftungsfestigkeit von lediglich 11,63 kPa. Darüber hinaus zeigt sie eine ausgeprägte photothermische Leistung und Stabilität über mehrere photothermische Zyklen hinweg. Durch die Kombination aus photothermischem Effekt und Supergleitfähigkeit fördert sie sowohl das Schmelzen als auch das Ablösen von Eis effizient – ein aktiv-passiv synergetischer Anti-Eis- und Enteisungsmechanismus.
Die Beschichtung erweist sich zudem als äußerst beständig gegenüber Vereisung unter verschiedenen Bedingungen, einschließlich mechanischer Einwirkungen und chemischer Belastung. Mit dem Einsatz von Flugasche als kostengünstigem Rohstoff eröffnet die Arbeit neue Wege für die Entwicklung stabiler und wirtschaftlicher Anti-Eis-Beschichtungen, insbesondere für Anwendungen in rauen Umgebungen.
Quelle: Song, W. et al. Fly ash porous structure injection-type super-lubricating photothermal anti-icing coating, with self-similar structure, excellent anti-icing performance. Prog. Org. Coat. 110135 (2026).
