一种强化沸腾换热的非均匀分形微坑结构与超亲水性复合表面制造技术

本发明专利技术属于强化沸腾换热技术领域，设计了一种非均匀分形微坑结构与超亲水性复合表面，包括微坑结构，微坑结构区域以及超亲水通道；所述的微坑结构和微坑结构区域可通过纳秒激光微加工技术得到，在铜基表面形成非均匀分形微坑结构，而超亲水通道可通过化学氧化方式得到。本发明专利技术的非均匀分形微坑结构与超亲水性复合表面，能在低热流密度下增加汽化核心数目，在中等热流密度下实现汽泡定向汇聚过程，以及在高热流密度下强化液体回流，延迟汽泡成膜和增加临界热流密度，从而满足在不同热流密度下的强化沸腾换热效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于强化沸腾换热，设计了一种即可增加汽泡核心数目和延迟汽泡汇聚的非均匀分形微孔结构与超亲水性复合表面。

技术介绍

1、随着工业设备和电子器件向高性能、集成化和小型化发展，产生的热流密度急剧增加，这对器件的热管理提出了更高的要求，特别是在超级计算机、混合动力电动汽车、x射线医疗设备、卫星和航天器设备中。核态沸腾换热方式是利用工质的相变潜热进行热量交换，具有小温差、大传热量以及可靠性强等特点，被广泛应用于高热流设备冷却中。因此，强化表面的沸腾换热效果以满足日益增加的散热要求，对高热流设备的安全运行具有非常重要的实际意义。

2、随着表面加工技术的进步，研究人员提出了复合结构表面用于强化沸腾换热，即结合表面结构和表面润湿性强化沸腾换热特点。如文献x.z. sun, q. li, w.x. li, etal. enhanced pool boiling on microstructured surfaces with spatially-controlled mixed wettability [j]. international journa本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种强化沸腾换热的非均匀分形微坑结构与超亲水性复合表面，其特征在于，包括微坑结构，微坑结构区域以及超亲水通道；所述的微坑结构区域由9个微坑结构组成，并且微坑结构区域呈分形分布；超亲水通道交错穿插于微坑结构区域，形成非均匀分形微坑结构与超亲水复合表面。

2.根据权利要求1所述微坑结构的直径D为100µm，深度H为100µm，相邻间距P1为200µm；微坑结构区域的长L和宽W均为500µm，相邻微坑结构区域间距P2为1000µm；超亲水通道的接触角低于12º。

【技术特征摘要】

1.一种强化沸腾换热的非均匀分形微坑结构与超亲水性复合表面，其特征在于，包括微坑结构，微坑结构区域以及超亲水通道；所述的微坑结构区域由9个微坑结构组成，并且微坑结构区域呈分形分布；超亲水通道交错穿插于微坑结构区域，形成非均匀分形微坑结构与...

【专利技术属性】
技术研发人员：高林松，徐熠熠，苗训，付汝宾，胡建新，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：