【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相变屏障及其使用方法相关申请的交叉引用本申请要求于2018年5月10日提交的美国临时申请No.62/669,507的权益，其全部内容通过引用的方式并入本文。
本专利技术涉及增加成核相变(例如但不限于凝结和结晶)所需的驱动力或能障(能垒，energybarrier)的表面及其使用方法，例如防雾玻璃应用以及防止在仅需要显冷的系统中的热交换器上的凝结。
技术介绍
在低能表面上的典型凝结不会在成核时产生圆形液滴，而是水和其他凝结物会在应力的(stressed)、较低接触角的状态下凝结。相对于去润湿状态，通过润湿状态成核的接触面积的差异可改变液滴形成的能障(即，改变凝结过程的能障)。典型的表面会在露点处将水从空气中凝结出。通常，在电子设备所处的表面(例如使用低于环境温度冷却的计算机或数据中心)上，或在需要可见性的玻璃表面(例如窗户、透镜和镜子)上，凝结是不期望的。防止传热表面的凝结物的解决方案通常需要将冷却剂温度保持明显高于露点，这可导致传热容量下降并且限制运行范围。通常，使冷却剂温度降低至系统控制所允许的最小量，以防止凝结，同时保持尽可能高的容量。在系统出现控制或输入错误的情况下，存在着水在表面凝结并且可能损害电子设备的风险。需要一种解决方案以允许可能的最低冷却剂温度以使传热最大化，同时允许冷却剂温度和凝结的有效开始之间的最大差异。目前，凝结的该开始是露点。玻璃窗户和镜子的凝结和起雾也是一个问题，例如淋浴镜、汽车玻璃和建筑物窗户。当前，典型的解决方案包括使用毛巾或刮刀擦去凝结物，或者使用亲水性...
【技术保护点】
1.防止或延迟表面上的相变的开始的方法，所述方法包括：/n提供包括表面改性物的改性的表面，其中与未改性的表面相比，该改性的表面增加了与改性的表面接触的物质的从第一相到第二相的相变所需的驱动力或相变的能障，所述未改性的表面与改性的表面相同，除了未改性的表面不包括表面改性物之外；以及/n在未改性的表面上会发生到第二相的相变的环境条件下，使包括处于至少一个第一相的物质的流体物流与所述改性的表面接触，所述第一相包含处于蒸气相和/或处于液体相的所述物质，/n其中与未改性的表面相比，在所述改性的表面上所述相变被防止或延迟。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180510 US 62/669,5071.防止或延迟表面上的相变的开始的方法，所述方法包括：
提供包括表面改性物的改性的表面，其中与未改性的表面相比，该改性的表面增加了与改性的表面接触的物质的从第一相到第二相的相变所需的驱动力或相变的能障，所述未改性的表面与改性的表面相同，除了未改性的表面不包括表面改性物之外；以及
在未改性的表面上会发生到第二相的相变的环境条件下，使包括处于至少一个第一相的物质的流体物流与所述改性的表面接触，所述第一相包含处于蒸气相和/或处于液体相的所述物质，
其中与未改性的表面相比，在所述改性的表面上所述相变被防止或延迟。
2.权利要求1的方法，其中所述至少一个第一相包括蒸气相，其中所述第二相包括液体相，并且其中相变的所述防止或延迟包括防止或延迟所述蒸气的凝结而在所述表面上形成液体。
3.权利要求2的方法，其中所述蒸气是水蒸气，所述流体物流是空气，并且其中相变的所述防止或延迟包括防止或延迟所述水蒸气在所述表面上的凝结。
4.权利要求1的方法，其中所述至少一个第一相包括蒸气相，其中所述第二相包括固体相，其中所述蒸气在所述表面上凝结而形成凝结物，并且其中相变的所述防止或延迟包括防止或延迟所述凝结物的凝固而在所述表面上形成固体。
5.权利要求4的方法，其中所述蒸气是水蒸气，所述流体物流是空气，所述凝结物是水凝结物，并且其中相变的所述防止或延迟包括防止或延迟所述水凝结物的凝固而在所述表面上形成霜或冰。
6.权利要求1的方法，其中所述至少一个第一相包括蒸气相和液体相，其中所述第二相包括液体相，并且其中相变的所述防止或延迟包括防止或延迟所述蒸气的凝结而在所述表面上形成液体。
7.权利要求6的方法，其中所述蒸气是水蒸气，所述液体是水，所述流体物流是空气，并且其中相变的所述防止或延迟包括防止或延迟所述水蒸气在所述表面上的凝结。
8.权利要求1的方法，其中所述至少一个第一相包括蒸气相和液体相，其中所述第二相包括固体相，其中所述表面包括来自所述蒸气的凝结物和/或液体，并且其中相变的所述防止或延迟包括防止或延迟所述凝结物和/或所述液体的凝固而在所述表面上形成固体。
9.权利要求8的方法，其中所述蒸气是水蒸气，所述液体是水，所述流体物流是空气，所述表面包括所述水蒸气的凝结物和/或液体水，并且其中相变的所述防止或延迟包括防止或延迟所述水凝结物和/或液体水在所述表面上的凝固而在所述表面上形成霜或冰。
10.权利要求1的方法，其中所述至少一个第一相包括蒸气相，其中所述第二相包括固体相，并且其中相变的所述防止或延迟包括防止或延迟所述蒸气的凝固而在所述表面上形成固体。
11.权利要求10的方法，其中所述蒸气是水蒸气，所述固体是水霜或冰，并且其中相变的所述防止或延迟包括防止或延迟所述水蒸气的凝固而在所述表面上形成水霜或冰。
12.权利要求10的方法，其中所述蒸气是CO2气体，所述固体是冻结的CO2，并且相变的防止或延迟包括防止或延迟所述CO2气体的凝固而在表面上形成冻结的CO2。
13.权利要求1的方法，其中将所述改性的表面过冷至低于所述第一相到所述第二相的平衡相转变值，并且所述物质仍以第一相存在。
14.权利要求13的方法，其中将所述改性的表面过冷至比所述第一相到所述第二相的平衡相转变值低大于约0.25℃，并且所述物质仍以第一相存在。
15.权利要求14的方法，其中将所述改性的表面过冷至比所述第一相到所述第二相的平衡相转变值低大于约0.5℃，并且所述物质仍以第一相存在。
16.权利要求15的方法，其中将所述改性的表面过冷至比所述第一相到所述第二相的平衡相转变值低大于约1℃，并且所述物质仍以第一相存在。
17.权利要求16的方法，其中将所述改性的表面过冷至比所述第一相到所述第二相的平衡相转变值低大于约2℃，并且所述物质仍以第一相存在。
18.权利要求17的方法，其中将所述改性的表面过冷至比所述第一相到所述第二相的平衡相转变值低大于约3℃，并且所述物质仍以第一相存在。
19.权利要求18的方法，其中将所述改性的表面过冷至比所述第一相到所述第二相的平衡相转变值低大于约5℃，并且所述物质仍以第一相存在。
20.权利要求19的方法，其中将所述改性的表面过冷至比所述第一相到所述第二相的平衡相转变值低大于约10℃，并且所述物质仍以第一相存在。
21.权利要求1的方法，其中从所述第一相到所述第二相的相变的能障大于均匀成核能的约50％。
22.权利要求21的方法，其中在所述改性的表面上从所述第一相到所述第二相的相变的能障大于均匀成核能的约60％。
23.权利要求22的方法，其中在所述改性的表面上从所述第一相到所述第二相的相变的能障大于均匀成核能的约70％。
24.权利要求23的方法，其中在所述改性的表面上从所述第一相到所述第二相的相变的能障大于均匀成核能的约80％。
25.权利要求24的方法，其中在所述改性的表面上从所述第一相到所述第二相的相变的能障大于均匀成核能的约90％。
26.权利要求25的方法，其中在所述改性的表面上从所述第一相到所述第二相的相变的能障大于均匀成核能的约95％。
27.权利要求26的方法，其中在所述改性的表面上从所述第一相到所述第二相的相变的能障大于均匀成核能的约99％。
28.任一前述权利要求的方法，其中从所述第一相到所述第二相的所述相变包括在所述表面改性物上的所述物质的成核，并且其中所述表面改性物包括屏障涂层、转化涂层或其组合。
29.权利要求28的方法，其中发生成核的表面改...
【专利技术属性】
技术研发人员：LR布罗克韦，DC沃尔瑟，
申请(专利权)人：尼蓝宝股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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