超疏水材料表面冷凝液滴自移除及液滴尺寸分布规律

• 作者: 冯伟 周宝玉 姜玉凤 杨辉 陈跃
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 超疏水表面 滴状冷凝 正交试验 自移除 尺寸分布 图像处理
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 表面功能化
• 页码范围: 170-176,190
• 页数: 8页
• 分类号: TB34
• 字数: 3090字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.05.020

摘要

目的 优化电化学沉积法制备氢氧化铜纳米结构的实验参数,探究不同润湿性表面冷凝液滴尺寸分布规律.方法 采用正交试验法,综合考虑电解液浓度、反应温度、极化时间、电流密度对接触角的影响,并通过SEM分析其表面形貌.同时,基于MATLAB软件,提出一种能快速精确识别、提取并统计冷凝液滴特征值的图像处理方法.结果 正交试验最优参数为浓度0.5 mol/L、温度5℃、时间2000 s、电流密度4 mA/cm2,此时样品表面接触角高达168.8°,滚动角小于3°.冷凝实验结果显示,在超疏水表面,冷凝液滴会频繁的合并自移除,液滴平均粒径最小,粒径在1～10μm范围内的液滴占比维持在50％左右;而在疏水与亲水样表面,冷凝液滴仅能发生合并现象,液滴平均粒径显著增大;冷凝后期,超疏水、疏水与亲水样表面冷凝液滴密度分别稳定在2000、1000、360 mm-2左右.结论 纳米针结构能最大限度地降低固液接触面积,降低冷凝液滴粘附力,提高冷凝液滴合并自移除频率,减少冷凝液滴直径,提高冷凝液滴更新率,有望实现高效冷凝传热.同时通过与Image-J图像处理结果比对,验证了该冷凝液滴尺寸分布图像处理方法的可行性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈跃		21	48	4.0	6.0
2	姜玉凤		14	43	4.0	6.0
3	冯伟		5	4	1.0	2.0
4	周宝玉		2	0	0.0	0.0
8	杨辉		1	0	0.0	0.0