Abstract Anti-icing is crucial for transmission conductors to avoid long-term power outages caused by severe icing climates. Here, superhydrophobic aluminum conductors with composite honeycomb nanopore structures were prepared by the twice-anodic oxidation method. Effects of the anodized current density on the surface morphology, structure, hydrophobicity, and anti-icing performance were experimentally studied. As the current density increases, the film thickness of the lower layer of a small nanopore structure increases, while the dissolution effect on the upper layer of a large nanopore structure is strengthened. Also, the composite nanopore structure exists in the damaged condition and has a rougher surface at the micron level. By comparing the surface wettability and anti-icing performance of all samples, the sample under the current density of 0.01875A/cm 2 showed the optimal anti-icing properties, including a contact angle (CA) of 168°, the ice adhesion force of 4.87 kPa, and the longest frost formation time. The good anti-icing performance makes the anodized aluminum of composite nanopore structures a satisfactory candidate for improving their anti-icing behavior in the industry.

The epoxy curing temperature and curing time are the main factors affecting the physical and chemical properties of cured structures, and determining suitable curing parameters for epoxy composites remains a challenging task. In this work, the curing temperature suitable for an epoxy composite system with reinforcing fibers was obtained based on the curing kinetics. A method for obtaining the suitable curing time based on the curing internal stress, which combines curing kinetics, molecular dynamics and numerical simulation, was proposed. The rationality of the optimized curing process was verified through comparisons of surface functional groups and mechanical and electrical properties. Compared with those obtained with the manufacturer-recommended curing process, the glass transition temperature (Tg) and mechanical, electrical and other properties of the optimized samples improved to varying degrees. The higher temperature in the postcuring stage of the manufacturer-recommended curing process caused the ether bonds (C−O−C) of the epoxy resin to break, resulting in destruction of the cross-linked network and reduction of the mechanical and electrical properties of the composite material. The curing process proposed in this paper not only improves the mechanical and electrical properties of the material but also significantly reduces the curing time. This method provides valuable insight for optimizing the curing process of other epoxy composite structures.

Abstract Outdoor equipment icing has a great impact on people’s production and life. The study of superhydrophobic (SHP) coating or surface is expected to obtain an excellent anti-icing effect. However, SHP coatings or surfaces still face the failure of superhydrophobic properties and poor durability. Herein, the anti-icing properties of SHP were improved by constructing a nano-scale deep pore structure on the aluminum substrate surface. Compared with the untreated surface, the SHP surface shows a longer frosting time (42 min) and extremely small ice adhesive strength (3 kPa). This study provides a durable SHP surface for icing prevention of outdoor equipment.