微纳复合结构超疏水铝表面抑霜特性研究

• 作者: 潘雨阳 谢远来 鲁祥友
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 铝 凝结 传热 微纳结构 霜晶 疏水
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 表面功能化
• 页码范围: 106-111,140
• 页数: 7页
• 分类号: TG146|TK124
• 字数: 2463字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.03.013

摘要

目的 从微观上揭示超疏水表面的抑霜机理.方法 运用化学刻蚀法制备微纳复合结构超疏水铝表面,在制冷实验台上对试件结霜过程进行微观可视化观测,并分析试件的霜晶演化规律.将超疏水铝片冷面温度分别设置为–5、–10、–15℃三个档次,通过对比普通铝片和超疏水铝片表面的霜晶高度与霜晶质量,结合相变动力学、经典成核理论、传热与传质理论解释相关结霜与抑霜机理.结果 不同的实验阶段及不同的实验温度条件下,超疏水铝表面本身的抑霜效果虽然有差异,但是相比普通铝表面的抑霜特性,超疏水铝表面都具有一定的抑霜效果,结霜过程整体滞后,霜层高度发展相对缓慢,实验进行了10 min后,超疏水表面的霜层高度只有普通表面的35％.结论 由于冷凝水珠在冷表面形成Wenzel状态,水珠浸润在微细结构中,在一定的条件下,超疏水铝表面可有效延缓冷凝水珠的生成,从而抑制结霜.在结霜后期,当冷凝水珠冻结,且在表面布满霜晶后,抑霜效果相对恶化.在经月桂酸修饰后,普通铝表面也具有一定的抑霜性能,但效果明显弱于具有微纳复合结构的超疏水表面,因此建议在制作表面有抑霜需求的材料时,可以以延缓冷凝水珠的生成为技术手段,制作合适的表面微纳结构,以期达到最大程度地抑霜的目的.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	鲁祥友	安徽建筑大学环境与能源工程学院	22	124	5.0	11.0
2	谢远来	中国科学院合肥物质科学研究院	35	102	6.0	8.0
3	潘雨阳	安徽建筑大学环境与能源工程学院	3	1	1.0	1.0