對于制冷空調換熱器,超級疏水技術具有解決結霜問題的潛力。為此,我們對此類技術最近的發展進行了技術文獻調研。在2015年10月到2016年3月期間,我們發現超疏水研究的主要目的是提升防腐蝕性能。
比如王英等發表的《超疏水表面涂層制備技術的研究進展》文章,采用水玻璃作為SiO2原料,以有機硅MTMS作為共前驅體,研究發現,在適當的濃度條件下,將水玻璃用水稀釋至質量百分比濃度為10%~25%的水玻璃溶液,將有機硅組分在充分攪拌條件下溶解于水中,形成質量百分比濃度為5%~20%有機硅的水溶液,然后將水玻璃溶液與有機硅溶液以質量比為1:8~30混合均勻,所得混合體涂在需要涂覆的材料表面,混合物在干燥過程中由于親水性水玻璃成分和疏水性有機硅成分的微相分離,在掃描電鏡(SEM) 下觀察,會形成微米級和納米級二重微觀粗糙結構,靜態水接觸角達到153°,涂層具有超疏水性。方法簡便,過程無需使用任何有機溶劑,本發明的涂層制備方法可用于玻璃、金屬和水泥等表面超疏水功能涂層的涂覆。
趙立強的《溶膠—凝膠法制備超疏水表面的研究進展》一文談到溶膠—凝膠法超疏水表面的應用,包括腐蝕與防護、防霧抗冰霜、流體減阻、透明超疏水涂層和自清潔與光減反。
而莫春燕的《TiO2—含氫硅油超疏水防腐涂層的制備及其性能研究—莫春燕》通過硬脂酸對TiO2表面改性,然后將改性后TiO2與PMHS雜合,在鋁基底上形成納米TiO2/PMHS復合涂層。復合涂層表面具有微/納米雙重粗糙結構,其與水的靜態接觸角為155°,表現出良好的超疏水性能。其電極腐蝕電位從裸鋁片的-926mV正移至-603mV,腐蝕電流密度從裸鋁片的4.68×10-5A/cm2下降至6.60×10-6A/cm2,顯示出良好的防腐性能。
而帶有潤濕特性的銅表面在強化換熱、霧氣捕集和微流控等領域中顯示出重要的應用前景。已有大量關于在銅或其它固體材料上構建超親水/疏水特性表面的研究報道,但是更多的停留在研究階段,而且親水表面往往會有潤濕性能衰退的問題。目前,銅親水處理技術在行業內有研究,主要用于熱管方向。有兩項發明專利值得關注。
1.一種具微納尺度超親水銅表面結構的銅熱管及其制備方法,公開號CN105021074,申請人華南理工大學。本發明公開了一種具微納尺度超親水銅表面結構的銅熱管,所述銅熱管包括兩端封閉紫銅基管,中間為容納工質液體的真空容腔,所述紫銅基管內壁表面設有超親水結構層,所述超親水結構層由具有多孔結構的微納金屬顆粒組成,所述金屬顆粒結構直徑為2-5μm,金屬顆粒上的多孔結構孔徑尺寸為200-500nm。本發明還提供了一種所述銅熱管的制備方法,包括步驟:(1)銅表面的預處理;(2)堿輔助表面氧化;(3)高溫固相燒結;(4)封頭及抽真空。本發明提供的銅熱管傳熱系數高,制備方法成本低,操作過程簡單,且通過堿輔助表面氧化工藝和高溫燒結工藝可以對金屬表面金屬顆粒直徑、顆粒分布密度、孔徑尺寸、比表面積等表面參數進行調控。
2.一種具微納尺度超親水銅表面結構的銅熱管,公開號CN204987986,申請人華南理工大學。本實用新型公開了一種具微納尺度超親水銅表面結構的銅熱管,所述銅熱管包括兩端封閉紫銅基管,中間為容納工質液體的真空容腔,所述紫銅基管內壁表面設有超親水結構層,所述超親水結構層由具有多孔結構的微納金屬顆粒組成,所述金屬顆粒結構直徑為2-5μm,金屬顆粒上的多孔結構孔徑尺寸為200-500nm。本實用新型提供的銅熱管傳熱系數高,制備方法成本低。
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