一种固态超润滑界面材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种固态超润滑界面材料及其制备方法，包括选择基底材料；将油漆溶液均匀喷涂到所述基底材料的第一表面形成油漆薄膜；固化所述油漆薄膜；将所述基底材料与所述第一表面相对的第二表面固定在载玻片上；加热所述载玻片，使所述油漆薄膜的温度升高至润滑剂的熔点；取润滑剂并均匀涂覆在所述油漆薄膜的表面；待所述润滑剂在室温下固化后，去除所述载玻片，获得所述固态超润滑界面材料。本发明利用黑色油漆和石蜡润滑剂结合多孔薄膜，克服了现有技术制备繁琐、成本高、传统除冰技术耗能大、效率低和对环境不友好以及传统防/除冰界面材料无法兼具稳定性和自修复性等缺点。

权利要求

1.一种固态超润滑防/除冰界面材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：选择基底材料，所述基底材料为多孔薄膜；

将油漆溶液均匀喷涂到所述基底材料的第一表面形成油漆薄膜；

固化所述油漆薄膜；

将所述基底材料与所述第一表面相对的第二表面固定在载玻片上；

加热所述载玻片，使所述油漆薄膜的温度升高至润滑剂的熔点；

取润滑剂并均匀涂覆在所述油漆薄膜的表面；

待所述润滑剂在室温下固化后形成润滑剂涂层，去除所述载玻片，获得所述固态超润滑防/除冰界面材料；其中，所述油漆为黑色油漆；

所述润滑剂为石蜡；

所述多孔薄膜包括多孔聚酰胺薄膜、多孔聚四氟乙烯薄膜或多孔硝酸纤维素‑醋酸纤维素薄膜；

所述油漆薄膜层的厚度为10‑200μm，所述润滑剂涂层的厚度为100‑400μm。

2.根据权利要求1所述的固态超润滑防/除冰界面材料的制备方法，其特征在于，所述将油漆溶液均匀喷涂包括多次喷涂过程。

3.一种根据权利要求1‑2任一项所述的固态超润滑防/除冰界面材料的制备方法所制备的固态超润滑防/除冰界面材料，其特征在于，所述固态超润滑防/除冰界面材料包括：基底材料，所述基底材料为多孔薄膜；

油漆薄膜，所述油漆薄膜设置在所述基底材料的第一表面上；

润滑剂涂层，所述润滑剂涂层设置在所述油漆薄膜的表面；其中，所述油漆为黑色油漆；

所述润滑剂为石蜡；

所述多孔薄膜包括多孔聚酰胺薄膜、多孔聚四氟乙烯薄膜或多孔硝酸纤维素‑醋酸纤维素薄膜；

所述油漆薄膜层的厚度为10‑200μm，所述的润滑剂涂层的厚度为100‑400μm。

4.根据权利要求3所述的固态超润滑防/除冰界面材料，其特征在于，所述固态超润滑防/除冰界面材料具有自修复及在‑20℃‑0℃之间的防冰/除冰性能。

说明书

一种固态超润滑界面材料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及超润滑界面材料，具体涉及一种自修复性低温防/除冰固态超润滑界面及其制备方法。

背景技术

[0002] 低温界面的结冰问题涉及到交通运输、电力线路、风力发电、航空航天等重要的领域，对生产和生活构成了严重的危害。传统的防/除冰方法如加热、化学和机械方法等往往具有耗能大、效率低及对环境不友好等不足。近年来，人们相继提出各种新型防/除冰技术，其中，以荷叶现象为代表的超疏水界面(Superhydrophobic surface,SHP)和基于猪笼草口缘区润滑效应的液体灌注型超润滑界面(slippery liquid infusedporous surface,SLIPS)以耗能小、成本低、环境友好等优点引起了广泛的关注。然而，SHP在低温高湿环境下适应性较弱，稳定性较差，不能自修复；SLIPS虽具有良好的自修复性，但其润滑液体在使用时容易发生迁移、泄漏和挥发进而导致界面失稳，不能长期用于防/除冰领域。制备一个兼具优异的稳定性和自修复性的防/除冰界面材料仍是一个重大挑战。

[0003] 受自然界植物叶片外表皮蜡难挥发，可自修复，不易被水/冰移除等优点的启发，研究人员提出了一种固态超润滑界面，该界面兼具有优异的稳定性和自修复性能。然而，现在很多固态超润滑防/除冰界面的基底制备方法步骤繁琐，有的甚至使用昂贵的磁性纳米粒子作为润滑剂的一部分，成本较高。因此，本发明提出了利用黑色油漆和石蜡润滑剂结合多孔薄膜基底来制备固态超润滑界面，成本低、操作简单且快速，可以短时间内制备出大量的固态超润滑界面，更好地满足防/除冰等应用领域的要求。

发明内容

[0004] 本发明的目的之一在于克服传统防/除冰界面材料无法兼具稳定性和自修复性的缺点，提供一种可自修复的稳定的固态超润滑界面，以实现通过施加太阳光/近红外光，使其快速自修复；在水中浸泡或在空气中垂直放置后，仍具有优异的稳定性，可更好地满足防/除冰等应用的要求。

[0005] 本发明的目的之二在于克服传统防/除冰方法耗能大、效率低及对环境不友好等缺点，提供一种具有节能高效及环境友好性的固态超润滑光热界面，以实现通过施加太阳光，利用光热效应在低温环境中延迟结冰时间或融化积冰。

[0006] 本发明的目的之三在于克服目前固态超润滑防/除冰界面制备繁琐、成本高的缺点，提出一种成本低、操作简单且快速、可以短时间内制备出大量的固态超润滑防/除冰界面。

[0007] 具体地，本发明的技术方案如下：

[0008] 一种固态超润滑界面材料的制备方法，包括以下步骤：

[0009] 选择基底材料，所述基底材料为多孔薄膜；

[0010] 将油漆溶液均匀喷涂到所述基底材料的第一表面形成油漆薄膜；

[0011] 固化所述油漆薄膜；

[0012] 将所述基底材料与所述第一表面相对的第二表面固定在载玻片上；

[0013] 加热所述载玻片，使所述油漆薄膜的温度升高至润滑剂的熔点；

[0014] 取润滑剂并均匀涂覆在所述油漆薄膜的表面；

[0015] 待所述润滑剂在室温下固化后，去除所述载玻片，获得所述固态超润滑界面材料。

[0016] 进一步地，所述油漆为黑色油漆。

[0017] 进一步地，所述润滑剂为石蜡。

[0018] 进一步地，所述多孔薄膜包括多孔聚酰胺薄膜、多孔聚四氟乙烯薄膜或多孔硝酸纤维素‑醋酸纤维素薄膜。

[0019] 进一步地，所述将油漆溶液均匀喷涂包括多次喷涂过程。

[0020] 本发明还提出一种根据本发明的固态超润滑界面材料的制备方法所制备的固态超润滑界面材料，所述固态超润滑界面材料包括：

[0021] 基底材料，所述基底材料为多孔薄膜；

[0022] 油漆薄膜，所述油漆薄膜设置在所述基底材料的第一表面上；

[0023] 润滑剂涂层，所述润滑剂涂层设置在所述油漆薄膜的表面。

[0024] 进一步地，所述油漆为黑色油漆和/或所述润滑剂为石蜡。

[0025] 进一步地，所述多孔薄膜包括多孔聚酰胺薄膜、多孔聚四氟乙烯薄膜或多孔硝酸纤维素‑醋酸纤维素薄膜。

[0026] 进一步地，所述油漆薄膜层的厚度为10‑200μm，所述的润滑剂涂层的厚度为100‑400μm。

[0027] 进一步地，所述固态超润滑界面材料具有自修复及在‑20℃‑0℃之间的防冰/除冰性能。

[0028] 本发明中应用于固态超润滑界面的制备方法，具体包括以下步骤：

[0029] (1)将油漆溶液均匀喷涂到多孔薄膜上，并在通风环境中放置30min‑1h使油漆固化，固化后得到的样品即为黑色的油漆薄膜；

[0030] (2)用塑料胶带将上述油漆薄膜四周固定在玻璃载玻片上并放置在热台上，待薄膜表面温度升高至润滑剂熔点后，用塑料滴管吸取适量液态润滑剂滴至薄膜表面一端，用刀片将润滑剂刮涂到另一端，使润滑剂均匀涂覆在薄膜表面，并用纸吸除刮离表面的润滑剂，随后，将玻璃载玻片从热台上取出，待润滑剂在室温下固化后，去除载玻片，制备成固态超润滑界面。

[0031] 所述的油漆喷涂距离为20cm。

[0032] 所述的油漆喷涂时间间隔为30min。

[0033] 所述的超润滑界面油漆层厚度为119.8±2.6μm。

[0034] 所述的超润滑界面石蜡层厚度为177.4±1.6μm。

[0035] 所述的多孔薄膜为多孔聚酰胺薄膜、多孔聚四氟乙烯薄膜或多孔硝酸纤维素‑醋酸纤维素薄膜。

[0036] 所述的油漆为黑色油漆。

[0037] 所述的润滑剂为石蜡(熔点：44‑46℃)。

[0038] 本发明制备的固态超润滑界面具有成本低、操作简单且快速、适用于多种基底、节能、高效及环境友好性、兼具稳定性和自修复性等优点，改善了现有技术制备繁琐、成本高、传统除冰技术耗能大、效率低和对环境不友好、传统防/除冰界面材料无法兼具稳定性和自修复性等缺点。本发明所制备的固态超润滑界面在防/除冰领域具有创新性和应用价值。

附图说明

[0039] 图1为本发明所述方法的流程示意图；

[0040] 图2a)为本发明实施例1‑6中制备的固态超润滑界面的石蜡层厚度与自修复时间的关系图；

[0041] 图2b)为本发明实施例1、7‑11中制备的固态超润滑界面的油漆层厚度与自修复时间的关系图；

[0042] 图3a)为本发明实施例9的固态超润滑界面在一个太阳光照射下，温度大于等于11.0±1.0℃时的自修复过程图；

[0043] 图3b)为本发明实施例9的固态超润滑界面在红外光照射下，温度大于等于‑20.0±1.0℃时的低温自修复过程图；

[0044] 图4为10μL水滴在本发明实施例9的固态超润滑界面及其它不同材料表面的结冰过程；

[0045] 图5为本发明实施例9的固态超润滑界面及其它不同材料表面的除冰过程；

[0046] 图6为本发明实施例9的固态超润滑界面的接触角和滑动角随界面在水中浸泡时间及在空气中垂直放置时间的变化关系。

具体实施方式

[0047] 实施例1

[0048] (1)将油漆溶液均匀喷涂3次到2cm×2cm的多孔聚酰胺薄膜上，并在通风环境中放置30min使油漆固化，固化后得到黑色的油漆聚酰胺薄膜，其中油漆溶液为黑色油漆溶液。本发明所使用的油漆为美国伊豪公司Z635黑色油漆。

[0049] (2)用1层塑料胶带将上述油漆聚酰胺薄膜四周固定在7.5cm×2.5cm的玻璃载玻片上并放置在热台上，待薄膜表面温度升高至石蜡熔点后，用塑料滴管吸取适量液态石蜡滴至薄膜表面一端，用刀片将石蜡刮涂到另一端，使石蜡均匀涂覆在薄膜表面，并用纸吸除刮离表面的液体石蜡，随后，将玻璃载玻片从热台上取出，待石蜡在室温下固化后，去除载玻片，制备成固态超润滑界面。

[0050] (3)使用显微镜(BX53,Olympus)测量本实施例中石蜡层和油漆层的厚度，采用秒表记录本实施例制备的超润滑界面划痕自愈合时间，如图2，石蜡厚度为177.4±1.6μm，油漆层厚度为18.3±2.2μm，自愈合时间为108.5±2.9s。

[0051] 实施例2

[0052] (1)将油漆溶液均匀喷涂3次到2cm×2cm的多孔聚酰胺薄膜上，并在通风环境中放置30min使油漆固化，固化后得到黑色的油漆聚酰胺薄膜。

[0053] (2)用2层塑料胶带将上述油漆聚酰胺薄膜四周固定在7.5cm×2.5cm的玻璃载玻片上并放置在热台上，待薄膜表面温度升高至石蜡熔点后，用塑料滴管吸取适量液态石蜡滴至薄膜表面一端，用刀片将石蜡刮涂到另一端，使石蜡均匀涂覆在薄膜表面，并用纸吸除刮离表面的液体石蜡，随后，将玻璃载玻片从热台上取出，待石蜡在室温下固化后，去除载玻片，制备成固态超润滑界面。

[0054] (3)使用显微镜(BX53,Olympus)测量本实施例中石蜡层的厚度，采用秒表记录本实施例制备的超润滑界面划痕自愈合时间，如图2(a)，石蜡厚度为193.0±3.7μm，自愈合时间为129.4±1.7s。

[0055] 实施例3

[0056] (1)将油漆溶液均匀喷涂3次到2cm×2cm的多孔聚酰胺薄膜上，并在通风环境中放置30min使油漆固化，固化后得到黑色的油漆聚酰胺薄膜。

[0057] (2)用3层塑料胶带将上述油漆聚酰胺薄膜四周固定在7.5cm×2.5cm的玻璃载玻片上并放置在热台上，待薄膜表面温度升高至石蜡熔点后，用塑料滴管吸取适量液态石蜡滴至薄膜表面一端，用刀片将石蜡刮涂到另一端，使石蜡均匀涂覆在薄膜表面，并用纸吸除刮离表面的液体石蜡，随后，将玻璃载玻片从热台上取出，待石蜡在室温下固化后，去除载玻片，制备成固态超润滑界面。

[0058] (3)使用显微镜(BX53,Olympus)测量本实施例中石蜡层的厚度，采用秒表记录本实施例制备的超润滑界面划痕自愈合时间，如图2(a)，石蜡厚度为206.9±1.1μm，自愈合时间为141.8±2.6s。

[0059] 实施例4

[0060] (1)将油漆溶液均匀喷涂3次到2cm×2cm的多孔聚酰胺薄膜上，并在通风环境中放置30min使油漆固化，固化后得到黑色的油漆聚酰胺薄膜。

[0061] (2)用4层塑料胶带将上述油漆聚酰胺薄膜四周固定在7.5cm×2.5cm的玻璃载玻片上并放置在热台上，待薄膜表面温度升高至石蜡熔点后，用塑料滴管吸取适量液态石蜡滴至薄膜表面一端，用刀片将石蜡刮涂到另一端，使石蜡均匀涂覆在薄膜表面，并用纸吸除刮离表面的液体石蜡，随后，将玻璃载玻片从热台上取出，待石蜡在室温下固化后，去除载玻片，制备成固态超润滑界面。

[0062] (3)使用显微镜(BX53,Olympus)测量本实施例中石蜡层的厚度，采用秒表记录本实施例制备的超润滑界面划痕自愈合时间，如图2(a)，石蜡厚度为247.6±3.8μm，自愈合时间为152.8±2.1s。

[0063] 实施例5

[0064] (1)将油漆溶液均匀喷涂3次到2cm×2cm的多孔聚酰胺薄膜上，并在通风环境中放置30min使油漆固化，固化后得到黑色的油漆聚酰胺薄膜。

[0065] (2)用5层塑料胶带将上述油漆聚酰胺薄膜四周固定在7.5cm×2.5cm的玻璃载玻片上并放置在热台上，待薄膜表面温度升高至石蜡熔点后，用塑料滴管吸取适量液态石蜡滴至薄膜表面一端，用刀片将石蜡刮涂到另一端，使石蜡均匀涂覆在薄膜表面，并用纸吸除刮离表面的液体石蜡，随后，将玻璃载玻片从热台上取出，待石蜡在室温下固化后，去除载玻片，制备成固态超润滑界面。

[0066] (3)使用显微镜(BX53,Olympus)测量本实施例中石蜡层的厚度，采用秒表记录本实施例制备的超润滑界面划痕自愈合时间，如图2(a)，石蜡厚度为336.3±2.6μm，自愈合时间为159.4±2.8s。

[0067] 实施例6

[0068] (1)将油漆溶液均匀喷涂3次到2cm×2cm的多孔聚酰胺薄膜上，并在通风环境中放置30min使油漆固化，固化后得到黑色的油漆聚酰胺薄膜。

[0069] (2)用6层塑料胶带将上述油漆聚酰胺薄膜四周固定在7.5cm×2.5cm的玻璃载玻片上并放置在热台上，待薄膜表面温度升高至石蜡熔点后，用塑料滴管吸取适量液态石蜡滴至薄膜表面一端，用刀片将石蜡刮涂到另一端，使石蜡均匀涂覆在薄膜表面，并用纸吸除刮离表面的液体石蜡，随后，将玻璃载玻片从热台上取出，待石蜡在室温下固化后，去除载玻片，制备成固态超润滑界面。

[0070] (3)使用显微镜(BX53,Olympus)测量本实施例中石蜡层的厚度，采用秒表记录本实施例制备的超润滑界面划痕自愈合时间，如图2(a)，石蜡厚度为364.5±4.3μm，自愈合时间为161.9±2.3s。

[0071] 实施例7

[0072] (1)将油漆溶液均匀喷涂6次到2cm×2cm的多孔聚酰胺薄膜上，并在通风环境中放置30min使油漆固化，固化后得到黑色的油漆聚酰胺薄膜。

[0073] (2)用1层塑料胶带将上述油漆聚酰胺薄膜四周固定在7.5cm×2.5cm的玻璃载玻片上并放置在热台上，待薄膜表面温度升高至石蜡熔点后，用塑料滴管吸取适量液态石蜡滴至薄膜表面一端，用刀片将石蜡刮涂到另一端，使石蜡均匀涂覆在薄膜表面，并用纸吸除刮离表面的液体石蜡，随后，将玻璃载玻片从热台上取出，待石蜡在室温下固化后，去除载玻片，制备成固态超润滑界面。

[0074] (3)使用显微镜(BX53,Olympus)测量本实施例中油漆层的厚度，采用秒表记录本实施例制备的超润滑界面划痕自愈合时间，如图2(b)，油漆层厚度为66.2±1.7μm，自愈合时间为94.6±2.5s。

[0075] 实施例8

[0076] (1)将油漆溶液均匀喷涂9次到2cm×2cm的多孔聚酰胺薄膜上，并在通风环境中放置30min使油漆固化，固化后得到黑色的油漆聚酰胺薄膜。

[0077] (2)用1层塑料胶带将上述油漆聚酰胺薄膜四周固定在7.5cm×2.5cm的玻璃载玻片上并放置在热台上，待薄膜表面温度升高至石蜡熔点后，用塑料滴管吸取适量液态石蜡滴至薄膜表面一端，用刀片将石蜡刮涂到另一端，使石蜡均匀涂覆在薄膜表面，并用纸吸除刮离表面的液体石蜡，随后，将玻璃载玻片从热台上取出，待石蜡在室温下固化后，去除载玻片，制备成固态超润滑界面。

[0078] (3)使用显微镜(BX53,Olympus)测量本实施例中油漆层的厚度，采用秒表记录本实施例制备的超润滑界面划痕自愈合时间，如图2(b)，油漆层厚度为88.4±4.3μm，自愈合时间为84.3±2.7s。

[0079] 实施例9

[0080] (1)将油漆溶液均匀喷涂12次到2cm×2cm的多孔聚酰胺薄膜上，并在通风环境中放置30min使油漆固化，固化后得到黑色的油漆聚酰胺薄膜。

[0081] (2)用1层塑料胶带将上述油漆聚酰胺薄膜四周固定在7.5cm×2.5cm的玻璃载玻片上并放置在热台上，待薄膜表面温度升高至石蜡熔点后，用塑料滴管吸取适量液态石蜡滴至薄膜表面一端，用刀片将石蜡刮涂到另一端，使石蜡均匀涂覆在薄膜表面，并用纸吸除刮离表面的液体石蜡，随后，将玻璃载玻片从热台上取出，待石蜡在室温下固化后，去除载玻片，制备成固态超润滑界面。

[0082] (3)使用显微镜(BX53,Olympus)测量本实施中例油漆层的厚度，采用秒表记录本实施例制备的超润滑界面划痕自愈合时间，如图2(b)，油漆层厚度为119.8±2.6μm，自愈合时间为71.7±2.3s。

[0083] 实施例10

[0084] (1)将油漆溶液均匀喷涂15次到2cm×2cm的多孔聚酰胺薄膜上，并在通风环境中放置30min使油漆固化，固化后得到黑色的油漆聚酰胺薄膜。

[0085] (2)用1层塑料胶带将上述油漆聚酰胺薄膜四周固定在7.5cm×2.5cm的玻璃载玻片上并放置在热台上，待薄膜表面温度升高至石蜡熔点后，用塑料滴管吸取适量液态石蜡滴至薄膜表面一端，用刀片将石蜡刮涂到另一端，使石蜡均匀涂覆在薄膜表面，并用纸吸除刮离表面的液体石蜡，随后，将玻璃载玻片从热台上取出，待石蜡在室温下固化后，去除载玻片，制备成固态超润滑界面。

[0086] (3)使用显微镜(BX53,Olympus)测量本实施例中油漆层的厚度，采用秒表记录本实施例制备的超润滑界面划痕自愈合时间，如图2(b)，油漆层厚度为164.0±3.9μm，自愈合时间为69.5±2.9s。

[0087] 实施例11

[0088] (1)将油漆溶液均匀喷涂18次到2cm×2cm的多孔聚酰胺薄膜上，并在通风环境中放置30min使油漆固化，固化后得到黑色的油漆聚酰胺薄膜。

[0089] (2)用1层塑料胶带将上述油漆聚酰胺薄膜四周固定在7.5cm×2.5cm的玻璃载玻片上并放置在热台上，待薄膜表面温度升高至石蜡熔点后，用塑料滴管吸取适量液态石蜡滴至薄膜表面一端，用刀片将石蜡刮涂到另一端，使石蜡均匀涂覆在薄膜表面，并用纸吸除刮离表面的液体石蜡，随后，将玻璃载玻片从热台上取出，待石蜡在室温下固化后，去除载玻片，制备成固态超润滑界面。

[0090] (3)使用显微镜(BX53,Olympus)测量本实施例中油漆层的厚度，采用秒表记录本实施例制备的超润滑界面划痕自愈合时间，如图2(b)，油漆层厚度为191.4±2.7μm，自愈合时间为68.2±2.5s。

[0091] 实施例12

[0092] (1)将油漆溶液均匀喷涂12次到2cm×2cm的多孔聚四氟乙烯薄膜上，并在通风环境中放置30min使油漆固化，固化后得到黑色的油漆聚四氟乙烯薄膜。

[0093] (2)用1层塑料胶带将上述油漆聚四氟乙烯薄膜四周固定在7.5cm×2.5cm的玻璃载玻片上并放置在热台上，待薄膜表面温度升高至石蜡熔点后，用塑料滴管吸取适量液态石蜡滴至薄膜表面一端，用刀片将石蜡刮涂到另一端，使石蜡均匀涂覆在薄膜表面，并用纸吸除刮离表面的液体石蜡，随后，将玻璃载玻片从热台上取出，待石蜡在室温下固化后，去除载玻片，制备成固态超润滑界面。

[0094] (3)采用秒表记录本实施例制备的超润滑界面划痕自愈合时间。自愈合时间为71.3±2.4s。

[0095] 实施例13

[0096] (1)将油漆溶液均匀喷涂12次到2cm×2cm的多孔硝酸纤维素‑醋酸纤维素薄膜上，并在通风环境中放置30min使油漆固化，固化后得到黑色的油漆硝酸纤维素‑醋酸纤维素薄膜。

[0097] (2)用1层塑料胶带将上述油漆硝酸纤维素‑醋酸纤维薄膜四周固定在7.5cm×2.5cm的玻璃载玻片上并放置在热台上，待薄膜表面温度升高至石蜡熔点后，用塑料滴管吸取适量液态石蜡滴至薄膜表面一端，用刀片将石蜡刮涂到另一端，使石蜡均匀涂覆在薄膜表面，并用纸吸除刮离表面的液体石蜡，随后，将玻璃载玻片从热台上取出，待石蜡在室温下固化后，去除载玻片，制备成固态超润滑界面。

[0098] (3)采用秒表记录本实施例制备的超润滑界面划痕自愈合时间。自愈合时间为70.9±2.7s。

[0099] 测试例1

[0100] 将实施例9中的固态超润滑界面用刀片划伤后在19±1.0℃的室温环境中置于光强为一个太阳的模拟光源下(图3a)或在‑20.0±1.0℃低温环境中置于红外光源下(图3b)，黑色油漆会迅速吸收太阳光/红外光能，并将其转化为热能，进而加热界面，当界面温度升高至石蜡熔点时，界面上的固体石蜡熔化为液体石蜡，并快速流向受损伤区域，使表面覆盖一层光滑的液体层。移除光源后，界面温度下降至低于石蜡熔点，液体石蜡凝固，划痕消失，受损的固态超润滑界面完全自修复。此结果证明了这种超润滑界面具有良好的自修复性能。

[0101] 测试例2

[0102] 当温度为‑12.0±1.0℃或‑20.0±1.0℃时，在实施例9中的固态超润滑界面、玻璃、聚酰胺薄膜、聚四氟乙烯薄膜及石蜡超润滑界面上分别滴上10μL水滴，通过秒表记录水滴在不同材料表面的结冰时间。如图4所示，当温度为‑20.0±1.0℃时，在一个太阳光照射下，10μL水滴在玻璃、聚酰胺薄膜、聚四氟乙烯薄膜、石蜡超润滑界面及实施例9中的固态超润滑界面上的结冰时间为38s、47s、59s、63s，212s。在一个太阳光照射下，固态超润滑界面的黑色油漆会迅速吸收太阳光能，并将其转化为热能，进而加热界面，使得界面温度高于‑20.0±1.0℃。相比，玻璃、聚酰胺薄膜、聚四氟乙烯薄膜及石蜡超润滑界面均不含光热层，无法将光能转化为热能，界面温度始终保持在‑20.0±1.0℃。因此，水滴在固态超润滑界面上的结冰过程被延长。当温度为‑12.0±1.0℃时，在一个太阳光照射下，10μL水滴在玻璃、聚酰胺薄膜、聚四氟乙烯薄膜及石蜡超润滑界面上的结冰时间为46s、69s、141s、156s，而水滴在实施例9中的固态超润滑界面上直到7min35s时完全蒸发，无结冰现象。在一个太阳光照射下，固态超润滑界面的黑色油漆会加热界面，使得界面温度从‑12.0±1.0℃升高至高于水的结冰点0℃，因此，该固态超润滑界面上的水滴直到完全蒸发，也不会结冰。相比，玻璃、聚酰胺薄膜、聚四氟乙烯薄膜及石蜡超润滑界面均不含光热层，无法将光能转化为热能，界面温度始终保持在‑12.0±1.0℃，无法延迟水滴结冰时间。此结果证明了在太阳光照射下这种超润滑界面的结冰过程被延长或消失，具有良好的防冰性能。

[0103] 测试例3

[0104] 在‑20℃，湿度≈70％的环境中向实施例9中的固态超润滑界面、玻璃、聚酰胺薄膜、聚四氟乙烯薄膜及石蜡超润滑界面上喷洒小水滴，待表面冻结一层冰后，置于温度为‑12.0±1.0℃的环境下并施加一个太阳光照。如图5，本发明的固态超润滑界面上的积冰在
270s内完全融化，其它材料的积冰则没有融化。在一个太阳光照射下，固态超润滑界面的黑色油漆会吸收光能转化为热能，使得界面温度从‑12.0±1.0℃升高至高于0℃，进而融化表面的积冰。此结果证明了这种超润滑界面具有良好的除冰性能。

[0105] 测试例4

[0106] 将实施例9中的固态超润滑界面分别在水中浸泡32天及在空气中垂直放置32天后，将10μL水滴置于表面，通过Dataphysics OCA25测试接触角和滑动角。如图6，10μL水滴的接触角和滑动角均无明显变化。石蜡是一种烃类混合物，空气中不会挥发，水下不会在浮力的作用下流失，具有优异的稳定性。石蜡作为保护层覆盖在自修复性低温防/除冰固态超润滑界面材料的表面，赋予该界面材料优异的稳定性。

[0107] 本发明中固态超润滑界面的自修复性能测试，是在温度为11.0±1.0℃的室温下，将用刀片划伤后的表面置于光强为一个太阳的模拟光源下(图3a)或在温度为‑20.0±1.0℃的低温环境中置于红外光源下(图3b)，测试界面的自修复性，从图中可以看出，表面的划痕均消失，证明了这种超润滑界面具有良好的自修复性能。

[0108] 本发明中固态超润滑界面的防冰性能测试，是在一个太阳光照射下，将10μL水滴置于‑12.0±1.0℃或‑20.0±1.0℃的低温表面，通过秒表记录水滴的结冰时间。图4是10μL水滴在不同材料表面的结冰过程。从图中可以看出，当温度为‑20.0±1.0℃时，10μL水滴在玻璃、聚酰胺薄膜、聚四氟乙烯薄膜、石蜡超润滑界面及本发明的自固态超润滑界面上的结冰时间为38s、47s、59s、63s，212s。当温度为‑12.0±1.0℃时，10μL水滴在玻璃、聚酰胺薄膜、聚四氟乙烯薄膜及石蜡超润滑界面上的结冰时间为46s、69s、141s、156s，然而水滴在本发明的固态超润滑界面上直到7min35s时完全蒸发，无结冰现象。证明了在太阳光照下这种超润滑界面的结冰过程被延长或消失，具有良好的防冰性能。

[0109] 本发明中固态超润滑界面的除冰性能测试，是在‑20℃，湿度≈70％的环境下，向材料表面喷洒小水滴，待表面冻结一层冰后将其置于一个太阳光下，通过秒表记录除冰时间。图5是不同材料表面的除冰过程。从图中可以看出，本发明的自修复性低温防/除冰固态超润滑界面上的积冰在270s内完全融化，其它材料的积冰则没有融化。证明了这种超润滑界面具有良好的除冰性能。

[0110] 本发明中固态超润滑界面的稳定性测试，是将该超润滑界面分别在水中浸泡32天及在空气中垂直放置32天后，将10μL水滴置于表面，通过Dataphysics OCA25测试接触角和滑动角。图6为10μL水滴在表面上的接触角和滑动角变化曲线，从图中可以看出，10μL水滴的接触角和滑动角均无明显变化，证明了这种超润滑界面具有良好的稳定性。

[0111] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以同等替换和改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。