フォトリソグラフィーによる超撥水・超親水複合伝熱面

光刻法制备的超疏水/超亲水复合传热表面

基本信息

批准号：
19656058
负责人：
高田保之
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

フォトリソグラフィー手法により格子状,斑点状のパターニングを行い,その面に超撥水めっきを施すことで格子,斑点パターンの超撥水・親水混合伝熱面を作成した.超撥水面と親水面の面積比は,格子パターンでは3×3mm,4×4mm,5×5mmにおいて1:1であるが,斑点パターンでは格子直径が3mm,4mm,5mmのときそれぞれ1:2,1:1,10:1となっている。これらの伝熱面を用いたプール沸騰での実験結果を沸騰特性曲線で表すと斑点パターンでは超撥水部の面積が小さいほうが伝熱はよくなることを示した,面積比が同じである格子パターンではほとんど変わらず,格子,斑点とパターンが変わった場合でも面積比が同じであればほぼ同じ結果となった.限界熱流束は,格子パターンでは変わらず,斑点パターンでは超撥水部の面積が小さいほうが高くなることを示した.発砲開始過熱度については明確な違いが見られなかった.ここでは超撥水に対して親水部としているが,実際は銅を鏡面仕上げした面であるため,比較的接触角は大きくなった.比較のために,全面を超撥水加工した伝熱面と鏡面仕上げした伝熱面を用いてプール沸騰実験を行った.超撥水面の沸騰には鏡面仕上げ面のような核沸騰域が存在せず,過熱度がわずか3.OKにおいても超撥水面では伝熱面のほぼ全体が蒸気膜に覆われ,膜沸騰のように大きな気泡が発生された.蒸気膜は超撥水面と鏡面仕上げ面の膜沸騰域ではほぼ重なり,低い過熱度から膜沸騰していることがわかった.

通过使用光刻法进行类似晶格的和斑点的图案，通过在表面上的超级防水板制造了晶格和斑点图案的超级防水和亲水性传热表面和斑点图案。超级防水表面与亲水性表面的面积比为3×3mm，4×4mm，在晶状体图案中为5×5mm，而晶格直径分别为1：2、1：1：1：1：1：1：1：1：1：1：1：1：1：1：2、1：1，分别为3mm，4mm，4mm和5mm，分别在斑点模式中。使用这些传热表面沸腾的池沸腾的实验结果表示为沸点的沸腾特征曲线，这表明超水固定部分的面积较小，并且在晶格模式中的结果几乎相同，即使面积比相同，即使在更改了晶格和点模式的情况下，晶格和点模式也几乎是相同的区域比率。极限热通量在晶格模式上并没有差异，并且超水的零件部分的面积较小，而超水则含量较高的部分的区域在现场模式中较高。开火开始时的过热水平没有明显的差异。在这里，我们发现在超水培养部分的情况下，超水固定部分的父母是相同的。尽管它是一个水截面，但接触角度相对较大，因为它实际上是带有铜镜面的表面。为了进行比较，我们使用带有超级防水表面的传热表面和带有镜面饰面的传热表面进行了池沸腾实验。没有成核区域，例如镜面表面可在超级防水表面上沸腾，即使超级含水表面仅为3.0％，传热表面也被蒸汽膜覆盖，并且产生了诸如薄膜沸腾之类的大气泡。蒸气膜在超级防水表面和镜面表面之间几乎重叠，发现该膜沸腾是由于过热水平较低所致。