CN114143949B - 一种柔性疏水阻挡介质等离子体防冰装置及防冰方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种柔性疏水阻挡介质等离子体防冰装置，自上而下包括裸露电极(1)、疏水涂层(4)、中层柔性绝缘介质(3)、掩埋电极(2)、下层柔性绝缘介质(5)。还提供一种柔性疏水阻挡介质等离子体防冰装置在制备过程中，柔性绝缘介质需要用到的等离子体表面处理设备，包括正弦波电源(6)，开关(11)，上电极板(7)，下电极板(9)，上绝缘板(8)和下绝缘板(10)。此外，还提供一种柔性疏水防冰等离子体防冰装置制备方法。在相同电源激励参数条件下，本发明能够显著降低等离子体防冰装置的放电功耗；等离子体放电更为均匀，表面温度分布也更为均匀，不会出现温度畸变；能够高效防止飞机机体表面积冰。
Description
技术领域
本发明涉及等离子技术领域，具体涉及一种柔性疏水阻挡介质等离子体防冰装置及防冰方法。
背景技术
无人机防除冰技术密切关乎飞行安全，当无人机在结冰气象条件下飞行时，冷水滴或降水中的过冷雨碰到飞机机体，或水汽直接在机体表面凝华，都会形成积冰。无人机一旦积冰，轻则影响气动外形、电子传感等，重则造成飞行事故甚至坠毁。大型飞机可采用热空气、电加热、化学防冻、机械等传统方式防除冰，而对于中小型无人机，没有涡轮式发动机可提供除冰的气热，机械除冰又会改变机身外形、负重，因此，迫切需要发展负载小、能耗低的防冰方法。基于快速加热效应，放电等离子体在防冰方面具有显著的技术优势，但是目前采用的表面介质阻挡放电形式防冰作用区域小，无法实现高效的防冰需求。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提供一种柔性疏水阻挡介质等离子体防冰装置，该装置自上而下包括裸露电极1、疏水涂层4、中层柔性绝缘介质3、掩埋电极2、下层柔性绝缘介质5；其中
中层柔性绝缘介质3为薄片状；
疏水涂层4位于中层柔性绝缘介质3之上，疏水涂层4在水平面上的投影形状与中层柔性绝缘介质3的相同；
薄片状裸露电极1布置在疏水涂层4上表面上，裸露电极1在水平面上的投影为矩形；裸露电极1位于疏水涂层4上表面的左侧或右侧，裸露电极1的左右边缘均与疏水涂层4的左右边缘平行，裸露电极1的各边缘与疏水涂层4的相应边缘均保持一定间距；
掩埋电极2布置在中层柔性绝缘介质3的下表面，掩埋电极2总***于中层柔性绝缘介质3下表面的大致中间位置，掩埋电极2在水平面上的投影为矩形；当裸露电极1靠近中层柔性绝缘介质3左侧时，掩埋电极2左边缘在水平面上的投影与裸露电极1右边缘在水平面上的投影重合，或者保持较小间距；当裸露电极1靠近中层柔性绝缘介质3右侧时，掩埋电极2右边缘在水平面上的投影与裸露电极1左边缘在水平面上的投影重合，或者保持较小间距；掩埋电极2的各边缘与中层柔性绝缘介质3的相应边缘均保持一定间距；
下层柔性绝缘介质5布置于柔性疏水阻挡介质等离子体防冰装置的最下层，其上下两面具有粘性通常情况下，其在水平面上的投影形状与疏水涂层4、中层柔性绝缘介质3的相同；下层柔性绝缘介质5完全覆盖掩埋电极2；通过下层柔性绝缘介质5将所述装置粘接到飞机容易结冰的位置；
裸露电极1与疏水涂层4之间、疏水涂层4与中层柔性绝缘介质3之间、掩埋电极2与中层柔性绝缘介质3之间均通过粘性物质粘结。
在本发明的一个实施例中，中层柔性绝缘介质3为矩形薄片，厚度为0.1-0.3mm。
在本发明的另一个实施例中，掩埋电极2与裸露电极1在水平面上的投影保持1-2mm间距。
在本发明的一个具体实施例中，
中层柔性绝缘介质3为矩形薄片，厚度为0.2mm；下层柔性绝缘介质5选自硅橡胶、环氧树脂、双面聚酰亚胺胶带、双面聚四氟乙烯胶带，优选双面聚酰亚胺胶带；
裸露电极1、掩埋电极2采用铜胶带粘接的方法制备，或通过离子束溅射、丝网印刷工艺，将铜、银、铂或金直接制备于中层柔性绝缘介质3的下表面、疏水涂层4的上表面。
还提供一种柔性疏水阻挡介质等离子体防冰装置在制备过程中，柔性绝缘介质需要用到的等离子体表面处理设备，采用上述的柔性疏水阻挡介质等离子体防冰装置，其特征在于，该设备包括正弦波电源6，开关11，上电极板7，下电极板9，上绝缘板8和下绝缘板10；其中
上电极板7位于上绝缘板8上表面上，与上绝缘板8固定连接，与高压电源6高压端相连，二者之间***开关11，用于控制等离子体的产生于切断；
下电极板9位于下绝缘板10下表面上，与下绝缘板10固定连接，下电极板9接地；下电极板9与上电极板7在水平面上的投影基本重合；上绝缘板8与下绝缘板10位置相对，相互平行地放置，二者在水平面上的投影基本重合，上绝缘板8与下绝缘板10之间的垂直间距为2-4mm；
将所述柔性疏水阻挡介质等离子体防冰装置放置于下绝缘板10上方的中间位置；
高压电源6的负端接地。
在本发明的一个实施例中，上绝缘板8与下绝缘板10位置相对，相互平行地放置，二者在水平面上的投影基本重合，上绝缘板8与下绝缘板10之间的垂直间距为2-4mm。
在本发明的一个具体实施例中，上绝缘板8与下绝缘板10之间的垂直间距为3mm；高压电源6输出电压为10-15kV，放电频率10-15kHz。
此外，还提供一种柔性疏水防冰等离子体防冰装置制备方法，具体如下：
第一步，中层柔性绝缘材料3表面处理
首先，将绝缘材料用酒精冲洗；然后，在去离子水中清洗10min-20min，在烘箱中烘干10min-20min；进一步，通过等离子体对中层柔性绝缘材料3进行表面处理；
使用等离子体表面处理设备，将前述处理过的中层柔性绝缘介质3置于下绝缘板10上方，调节正弦波电源6输出电压为10-15kV，放电频率10-15kHz，接通开关11后，在上绝缘板8与下绝缘板10间隙之间产生等离子体，该等离子体对中层柔性绝缘介质3的上表面进行表面处理，处理时间为30-60s，获得表面处理后的中层柔性绝缘介质3；
第二步，制备疏水涂层
将SiC颗粒与树脂基体混合，SiC颗粒质量分数30％-40％之间，在常温下转速磁力搅拌1h-2h，再用超声细胞破碎机在常温下超声分散30min-60min；待充分混合均匀，将涂料均匀涂覆于玻璃基底上，待涂料自然流平，形成一定厚度的涂层；放入高温烘箱中固化2-3h；即可制备得到疏水涂层；
第三步，制备电极
在柔性介质两面制备电极；
第四步，铺覆下层柔性绝缘介质5
下层柔性绝缘介质5铺覆范围与中层柔性绝缘介质3大小一致，一面粘贴于柔性介质的背面，用于阻隔防冰装置背部的放电，另一面粘结于飞机机体易于结冰之处。
在本发明的一个具体实施例中，上述柔性疏水防冰等离子体防冰装置制备方法具体如下：
第一步，中层柔性绝缘材料3表面处理
绝缘材料选自聚酰亚胺、硅橡胶、聚四氟乙烯或聚乙烯；在去离子水中清洗15min，在50℃环境烘箱中烘干15min；
使用等离子体表面处理设备，将前述处理过的中层柔性绝缘介质3置于下绝缘板10上方，调节正弦波电源6输出电压为12kV，放电频率13kHz，接通开关11后，在上绝缘板8与下绝缘板10间隙之间产生等离子体，该等离子体对中层柔性绝缘介质3的上表面进行表面处理，处理时间为45s，获得表面处理后的中层柔性绝缘介质3；
第二步，制备疏水涂层
将SiC颗粒与树脂基体混合，SiC颗粒质量分数35％，在25℃下以300r/min的转速磁力搅拌1.5h，再用超声细胞破碎机以100W的功率，在25℃下超声分散45min；待充分混合均匀，将涂料均匀涂覆于玻璃基底上，待涂料自然流平，形成0.05-0.3mm厚度的涂层；放入100℃烘箱中，固化2.5h；即可制备得到疏水涂层；
第三步，制备电极
直接选用铜胶带粘贴于柔性介质两面，或者用丝网印刷、离子束溅射工艺制备，丝网印刷工艺所用的金属材料为导电银浆，离子束溅射工艺选用的金属材料为铜钯、银钯、铂钯、金钯或钨钯；
第四步，铺覆下层柔性绝缘介质5
下层柔性绝缘介质5铺覆范围与中层柔性绝缘介质3大小一致，一面粘贴于柔性介质的背面，用于阻隔防冰装置背部的放电，另一面粘结于飞机机体易于结冰之处。
本发明通过对常规柔性绝缘介质进行等离子体表面改性，然后在改性后的绝缘介质表面制备疏水涂层，作为等离子体防冰装置的绝缘阻挡介质，相比没有涂层的阻挡介质，其优势在于：在相同电源激励参数条件下，该装置能够显著降低等离子体防冰装置的放电功耗；等离子体放电更为均匀，表面温度分布也更为均匀，不会出现温度畸变；疏水涂层内含无机填料，能够有效阻隔等离子体放电产生的活性粒子对柔性绝缘介质的轰击破坏，从而有效延长该装置的使用寿命；疏水表面能够改变过冷来流积冰形态，减小与等离子体防冰装置表面的接触面积；疏水涂层配合等离子体放电的快速加热，能够高效防止飞机机体表面积冰。
附图说明
图1示出柔性疏水阻挡介质等离子体防冰装置结构示意图；
图2示出柔性疏水阻挡介质等离子体防冰装置制备过程示意图；
图3示出绝缘介质等离子体表面处理示意图；
图4示出柔性疏水阻挡介质等离子体防冰装置工作过程产生的等离子体区域；
图5示出高压电源输出的两种波形，其中图5(a)示出正弦波形，图5(b)示出尖脉冲波形。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。
图1(a)和(b)分别示出了柔性疏水阻挡介质等离子体防冰装置结构主视图和俯视图。如图1(a)所示，柔性疏水阻挡介质等离子体防冰装置自上而下包括裸露电极1、疏水涂层4、中层柔性绝缘介质3、掩埋电极2、下层柔性绝缘介质5。
中层柔性绝缘介质3通常为矩形薄片，厚度为0.1-0.3mm，优选厚度0.2mm。
在疏水涂层4上表面上布置薄片状裸露电极1，裸露电极1在水平面上的投影通常为矩形。在本发明的一个具体实施例中，如图1(a)所示，裸露电极1位于疏水涂层4左侧或右侧，裸露电极1的左右边缘均与疏水涂层4的左右边缘平行，裸露电极1的各边缘与疏水涂层4的相应边缘均保持一定间距。
疏水涂层4在水平面上的投影形状与中层柔性绝缘介质3的相同。在本发明的一个具体实施例中，疏水涂层4通过喷涂工艺制备于中层柔性绝缘介质3上表面，涂层厚度约0.1mm。
在中层柔性绝缘介质3的下表面布置掩埋电极2，掩埋电极2总***于中层柔性绝缘介质3下表面的大致中间位置，掩埋电极2在水平面上的投影通常为矩形，掩埋电极2左边缘在水平面上的投影与裸露电极1在水平面上的投影重合，也可以保持1-2mm间距，掩埋电极2的各边缘与中层柔性绝缘介质3的相应边缘均保持一定间距。
下层柔性绝缘介质5布置于柔性疏水阻挡介质等离子体防冰装置的最下层，其在具备绝缘功能的基础上，还需具备上下两面粘性的功能，可选的材料有硅橡胶、环氧树脂、双面聚酰亚胺胶带、双面聚四氟乙烯胶带等，优选双面聚酰亚胺胶带。通常情况下，其在水平面上的投影形状与疏水涂层4、中层柔性绝缘介质3的相同；下层柔性绝缘介质5必须完全覆盖掩埋电极2，下层柔性绝缘介质5一方面用来阻挡掩埋电极2一侧的放电，另一方面用于将本发明的柔性疏水阻挡介质等离子体防冰装置粘接到机翼、尾翼等飞机容易结冰的位置处。
在本发明的一个具体实施例中，裸露电极1与疏水涂层4之间、疏水涂层4与中层柔性绝缘介质3之间、掩埋电极2与中层柔性绝缘介质3之间均通过胶层粘结。裸露电极1、掩埋电极2除了采用铜胶带粘接的方法制备，还可以通过离子束溅射、丝网印刷工艺，将铜、银、铂、金等金属直接制备于中层柔性绝缘介质3的下表面、疏水涂层4的上表面。
图2示出柔性疏水阻挡介质等离子体防冰装置的制备过程，分为四个步骤，分别为柔性绝缘材料表面处理，制备疏水涂层，制备电极，铺覆双面绝缘胶带。具体如下：
第一步，中层柔性绝缘材料表面处理
中层柔性绝缘材料可选用聚酰亚胺、硅橡胶、聚四氟乙烯、聚乙烯等。首先，将中层柔性绝缘材料用酒精冲洗；然后，在去离子水中清洗10min-20min，优选15min，在50℃环境烘箱中烘干10min-20min，优选15min；进一步，为了后续增强中层柔性绝缘介质3与疏水涂层4之间的结合力，避免因长期放电、复杂环境等因素出现涂层脱落的情况，需要通过等离子体对中层柔性绝缘材料进行表面处理。
等离子体表面处理装置如图3所示，装置包括正弦波电源6，开关11，上电极板7，下电极板9，上绝缘板8和下绝缘板10。上电极板7与正弦波电源6高压端相连，二者之间***开关11，用于控制等离子体的产生于切断。正弦波电源6的负端接地。下电极板9的形状与上电极板7相同，二者相互平行地水平放置，且二者在水平面上的投影完全重叠；下电极板9接地。上绝缘板8的上表面与上电极板7的下表面紧密接触，上电极板7大致位于上绝缘板8的中心位置，上绝缘板8水平放置。下绝缘板10的下表面与下电极板9的上表面紧密接触，下电极板9大致位于下绝缘板10的中心位置，下绝缘板10水平放置，且下绝缘板10与上绝缘板8在水平面上的投影完全重叠。上绝缘板8与下绝缘板10之间的垂直间距为2-4mm，优选3mm。将前述处理过的中层柔性绝缘介质3置于下绝缘板上方，调节正弦波电源6输出电压为10-15kV，优选12kV，放电频率10-15kHz，优选13kHz，接通开关11后，在上绝缘板8与下绝缘板10间隙之间产生等离子体，该等离子体对中层柔性绝缘介质3的上表面进行表面处理，处理时间为30-60s，优选45s，获得表面处理后的中层柔性绝缘介质3。
第二步，制备疏水涂层4
将SiC颗粒与树脂基体混合，SiC颗粒质量分数30％-40％之间，优选35％，在25℃下以300r/min的转速磁力搅拌1h-2h，优选1.5h，再用超声细胞破碎机以100W的功率，在25℃下超声分散30min-60min，优选45min。待充分混合均匀，用尼龙刷蘸取涂料，均匀涂覆于中层柔性绝缘介质3表面，待涂料自然流平，形成0.05-0.3mm厚度的涂层，优选0.1mm厚度。放入100℃烘箱中，固化2-3h，优选2.5h。即可制备获得疏水涂层4。
第三步，制备电极
可直接选用铜胶带作为裸露电极1和掩埋电极2，将裸露电极1制备于疏水涂层4的一侧(疏水涂层4的另一侧与中层柔性绝缘介质3粘合，且二者形状相同、相互覆盖)，将掩埋电极2制备在中层柔性绝缘介质3的一侧(如上所述，中层柔性绝缘介质3的另一侧与疏水涂层4粘合)。此外，裸露电极1和掩埋电极2也可用丝网印刷、离子束溅射工艺制备，丝网印刷工艺所用的金属材料为导电银浆，离子束溅射工艺可选用的金属材料为铜钯、银钯、铂钯、金钯、钨钯等。
第四步，铺覆下层柔性绝缘介质5
下层柔性绝缘介质5采用双面绝缘胶带，双面绝缘胶带铺覆范围与中层柔性绝缘介质3大小一致，一面粘贴于中层柔性绝缘介质3的背面，完全覆盖掩埋电极2，用于阻隔防冰装置背部的放电，另一面粘结于飞机机体。
本发明中柔性疏水防冰等离子体防冰装置，其防冰方法为：
柔性疏水防冰等离子体防冰装置的裸露电极1连接高压电源13的高压端，高压电源13负端接地。掩埋电极2接地(例如在下层柔性绝缘介质5上打孔，用导线自外及内连接掩埋电极2并接地)。高压电源13可以选用图3中示出的正弦波电源6，也可采用脉冲电源(未示出)，其主要作用是在裸露电极1和掩埋电极2之间产生一个强电场，并在裸露电极1右侧、疏水涂层4上表面之上形成等离子体放电区域12，如图4所示。高压电源的电压波形可以是正弦式的、脉冲式的也可以是其他类型，图5(a)、(b)分别示出高压电源输出的正弦波形、尖脉冲波形。
本发明的柔性疏水防冰等离子体防冰装置，不仅能够降低等离子体放电功耗，而且具备以下优点：
在相同电源激励参数条件下，该装置能够扩大等离子体防冰面积；等离子体放电更为均匀，表面温度分布也更为均匀，不会出现温度畸变；疏水涂层内含无机填料，能够有效阻隔等离子体放电产生的活性粒子对柔性绝缘介质的轰击破坏，从而有效延长该装置的使用寿命；疏水表面能够改变过冷来流积冰形态，减小与等离子体防冰装置表面的接触面积；疏水涂层配合等离子体放电的快速加热，能够高效防止飞机机体表面积冰。
Claims (9)
1.一种柔性疏水阻挡介质等离子体防冰装置，其特征在于，该装置自上而下包括裸露电极(1)、疏水涂层(4)、中层柔性绝缘介质(3)、掩埋电极(2)、下层柔性绝缘介质(5)；其中
中层柔性绝缘介质(3)为薄片状；
疏水涂层(4)位于中层柔性绝缘介质(3)之上，疏水涂层(4)在水平面上的投影形状与中层柔性绝缘介质(3)的相同；
薄片状裸露电极(1)布置在疏水涂层(4)上表面上，裸露电极(1)在水平面上的投影为矩形；裸露电极(1)位于疏水涂层(4)上表面的左侧或右侧，裸露电极(1)的左右边缘均与疏水涂层(4)的左右边缘平行，裸露电极(1)的各边缘与疏水涂层(4)的相应边缘均保持一定间距；
掩埋电极(2)布置在中层柔性绝缘介质(3)的下表面，掩埋电极(2)总***于中层柔性绝缘介质(3)下表面的中间位置，掩埋电极(2)在水平面上的投影为矩形；当裸露电极(1)靠近中层柔性绝缘介质(3)左侧时，掩埋电极(2)左边缘在水平面上的投影与裸露电极(1)右边缘在水平面上的投影重合，或者保持较小间距；当裸露电极(1)靠近柔性绝缘介质(3)右侧时，掩埋电极(2)右边缘在水平面上的投影与裸露电极(1)左边缘在水平面上的投影重合，或者保持较小间距；掩埋电极(2)的各边缘与中层柔性绝缘介质(3)的相应边缘均保持一定间距；
下层柔性绝缘介质(5)布置于柔性疏水阻挡介质等离子体防冰装置的最下层，其上下两面具有粘性通常情况下，其在水平面上的投影形状与疏水涂层(4)、中层柔性绝缘介质(3)的相同；下层柔性绝缘介质(5)完全覆盖掩埋电极(2)；通过下层柔性绝缘介质(5)将所述装置粘接到飞机容易结冰的位置；
裸露电极(1)与疏水涂层(4)之间、疏水涂层(4)与中层柔性绝缘介质(3)之间、掩埋电极(2)与中层柔性绝缘介质(3)之间均通过粘性物质粘结。
2.如权利要求1所述的柔性疏水阻挡介质等离子体防冰装置，其特征在于，中层柔性绝缘介质(3)为矩形薄片，厚度为0.1-0.3mm。
3.如权利要求1所述的柔性疏水阻挡介质等离子体防冰装置，其特征在于，掩埋电极(2)与裸露电极(1)在水平面上的投影保持1-2mm间距。
4.如权利要求1所述的柔性疏水阻挡介质等离子体防冰装置，其特征在于，
中层柔性绝缘介质(3)为矩形薄片，厚度为0.2mm；下层柔性绝缘介质(5)选自硅橡胶、环氧树脂、双面聚酰亚胺胶带、双面聚四氟乙烯胶带；
裸露电极(1)、掩埋电极(2)采用铜胶带粘接的方法制备，或通过离子束溅射、丝网印刷工艺，将铜、银、铂或金直接制备于中层柔性绝缘介质(3)的下表面、疏水涂层(4)的上表面。
5.一种柔性疏水阻挡介质等离子体防冰装置在制备过程中，柔性绝缘介质需要用到的等离子体表面处理设备，采用如权利要求1至4的任何一项所述的柔性疏水阻挡介质等离子体防冰装置，其特征在于，该设备包括正弦波电源(6)，开关(11)，上电极板(7)，下电极板(9)，上绝缘板(8)和下绝缘板(10)；其中
上电极板(7)位于上绝缘板(8)上表面上，与上绝缘板(8)固定连接，与正弦波电源(6)高压端相连，二者之间***开关(11)，用于控制等离子体的产生于切断；
下电极板(9)位于下绝缘板(10)下表面上，与下绝缘板(10)固定连接，下电极板(9)接地；下电极板(9)与上电极板(7)在水平面上的投影基本重合；上绝缘板(8)与下绝缘板(10)位置相对，相互平行地放置，二者在水平面上的投影基本重合，上绝缘板(8)与下绝缘板(10)之间的垂直间距为2-4mm；
将所述柔性疏水阻挡介质等离子体防冰装置放置于下绝缘板(10)上方的中间位置；
正弦波电源(6)的负端接地。
6.如权利要求5所述的等离子体表面处理设备，其特征在于，上绝缘板(8)与下绝缘板(10)位置相对，相互平行地放置，二者在水平面上的投影基本重合，上绝缘板(8)与下绝缘板(10)之间的垂直间距为2-4mm。
7.如权利要求6所述的等离子体表面处理设备，其特征在于，上绝缘板(8)与下绝缘板(10)之间的垂直间距为3mm；正弦波电源(6)输出电压为10-15kV，放电频率10-15kHz。
8.一种柔性疏水防冰等离子体防冰装置制备方法，其特征在于，具体如下：
第一步，中层柔性绝缘介质(3)表面处理
首先，将中层柔性绝缘介质(3)用酒精冲洗；然后，在去离子水中清洗10min-20min，在烘箱中烘干10min-20min；进一步，通过等离子体对中层柔性绝缘介质(3)进行表面处理；
使用等离子体表面处理设备，将前述处理过的中层柔性绝缘介质(3)置于下绝缘板(10)上方，调节正弦波电源(6)输出电压为10-15kV，放电频率10-15kHz，接通开关(11)后，在上绝缘板(8)与下绝缘板(10)间隙之间产生等离子体，该等离子体对中层柔性绝缘介质(3)的上表面进行表面处理，处理时间为30-60s，获得表面处理后的中层柔性绝缘介质(3)；
第二步，制备疏水涂层
将SiC颗粒与树脂基体混合，SiC颗粒质量分数30％-40％之间，在常温下转速磁力搅拌1h-2h，再用超声细胞破碎机在常温下超声分散30min-60min；待充分混合均匀，将涂料均匀涂覆于玻璃基底上，待涂料自然流平，形成一定厚度的涂层；放入高温烘箱中固化2-3h；即可制备得到疏水涂层；
第三步，制备电极
在柔性介质两面制备电极；
第四步，铺覆下层柔性绝缘介质(5)
下层柔性绝缘介质(5)铺覆范围与中层柔性绝缘介质(3)大小一致，一面粘贴于柔性介质的背面，用于阻隔防冰装置背部的放电，另一面粘结于飞机机体易于结冰之处。
9.如权利要求8所述的柔性疏水防冰等离子体防冰装置制备方法，其特征在于，具体如下：
第一步，中层柔性绝缘材料3表面处理
绝缘材料选自聚酰亚胺、硅橡胶、聚四氟乙烯或聚乙烯；在去离子水中清洗15min，在50℃环境烘箱中烘干15min；
使用等离子体表面处理设备，将前述处理过的中层柔性绝缘介质(3)置于下绝缘板(10)上方，调节正弦波电源(6)输出电压为12kV，放电频率13kHz，接通开关(11)后，在上绝缘板(8)与下绝缘板(10)间隙之间产生等离子体，该等离子体对中层柔性绝缘介质(3)的上表面进行表面处理，处理时间为45s，获得表面处理后的中层柔性绝缘介质(3)；
第二步，制备疏水涂层
将SiC颗粒与树脂基体混合，SiC颗粒质量分数35％，在25℃下以300r/min的转速磁力搅拌1.5h，再用超声细胞破碎机以100W的功率，在25℃下超声分散45min；待充分混合均匀，将涂料均匀涂覆于玻璃基底上，待涂料自然流平，形成0.05-0.3mm厚度的涂层；放入100℃烘箱中，固化2.5h；即可制备得到疏水涂层；
第三步，制备电极
直接选用铜胶带粘贴于柔性介质两面，或者用丝网印刷、离子束溅射工艺制备，丝网印刷工艺所用的金属材料为导电银浆，离子束溅射工艺选用的金属材料为铜钯、银钯、铂钯、金钯或钨钯；
第四步，铺覆下层柔性绝缘介质(5)
下层柔性绝缘介质(5)铺覆范围与中层柔性绝缘介质(3)大小一致，一面粘贴于柔性介质的背面，用于阻隔防冰装置背部的放电，另一面粘结于飞机机体易于结冰之处。
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