一种强化滴状冷凝传热的微乳突-纳米线联合超疏水结构及其大面积制备工艺制造技术

本发明专利技术属于表面处理及特种加工领域，提供了一种强化滴状冷凝传热的微乳突

【技术实现步骤摘要】
一种强化滴状冷凝传热的微乳突
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纳米线联合超疏水结构及其大面积制备工艺


[0001]本专利技术提供了一种强化滴状冷凝传热的微乳突
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纳米线联合超疏水结构及其大面积制备工艺，属于表面处理及特种加工领域。

技术介绍

[0002]冷凝是自然界中普遍存在的相变现象，广泛应用于发电、海水淡化、传热等工业领域。在所有的工业应用中，滴状凝结比膜状凝结具有更低的热阻和更高的传热系数，这是由于在滴状冷凝过程中蒸汽直接在表面凝结，而不需要穿过液膜。微
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纳复合的超疏水表面可以有效地实现滴状冷凝，此类表面在强化滴状冷凝和传热方面具有重要应用价值。目前微
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纳复合的超疏水表面主要通过两种或者两种以上的组合加工方法来制作，主要包括刻蚀、激光加工、光刻等。例如，Xiao等人用激光在铜表面加工出微米级山峰结构，并通过氧化刻蚀的方法在微米结构表面得到纳米线，这种结构加快了滴状冷凝过程中液滴的生长速度，增强了传热性能，该方法在激光加工过程中会产生粉尘污染，同时激光烧蚀的沟槽也会降低基材的力学性能[ACS N本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种强化滴状冷凝传热的微乳突
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纳米线联合超疏水结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)该结构由微米乳突与纳米线联合组成，其中纳米线覆盖于微米乳突之上，微米乳突结构为倒保龄球瓶形状，顶部的曲率半径为1～20μm；(2)采用电化学沉积技术在导电基底沉积微结构层，并通过调控电解液的温度、配比、电沉积电流密度和时间控制电沉积层表面微结构的尺寸，来获得具有微米级乳突状结构的表面，其中电解液为CuSO4与H2SO4混合溶液；(3)采用KOH与K2SO4的混合溶液对步骤(2)获得的微米级乳突状结构进行氧化刻蚀，刻蚀完成首先用去离子水清洗，然后放入烘箱中烘干，在微米级乳突状结构表面得到氧化铜纳米线；(4)将步骤(3)制作的微乳突
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纳米线联合结构经氟硅烷
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乙醇溶液浸泡或化学气象沉积低表面能分子层，获得超疏水性。2.根据权利要求1所述的强化滴状冷凝传热的微乳突
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纳米线联合超疏水结构及其大面积制备工艺，其特征在于：步骤(1)中，微米乳突的高度为5～50μm，微米乳突之间的间隙为1～20μm，每个微米乳突底部的直径范围为1～20μm。3.根据权利要求1所述的强化滴状冷凝传热的微乳突
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纳米线联合超疏水结构及其大面积制备工艺，其特征在于：步骤(2)中，CuSO4与H2SO4混合溶液中，CuSO4浓度为0.5～3.0mol/L，H2SO4浓度为0.5～5.0mol/L。4.根据权利要求1所述的强化滴状冷凝传热的微乳突
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纳米线联合超疏水结构的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，电解液温度为10～70℃，电流密度为1～100A/dm2，电极间隙为0.2～20.0mm，电沉积的时间为3～9min...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓龙，唐煜，朱荻，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：