鋁箔超疏水表面的制備及其冷凝特性研究.pdf

1、近二十年來，超疏水表面在傳熱換熱、耐蝕性及抗凝露等方面的優(yōu)異表現(xiàn)引起材料界的極大關(guān)注。工業(yè)鋁箔在制冷、散熱等領(lǐng)域有重要應(yīng)用，在其表面構(gòu)建超疏水性可進一步提高其使用性能，延長使用壽命。鋁箔厚度在0.01mm～1mm，而現(xiàn)有的超疏水表面制備方法存在著工藝條件苛刻、操作過程復(fù)雜以及對基體損傷大等不足。所以，進一步研發(fā)操作簡便、基體損傷小的制備技術(shù)，是鋁箔超疏水表面實用過程中的重要研究方向。本論文采用濕化學(xué)刻蝕法和電化學(xué)法，成功地在工業(yè)鋁箔基體

2、上獲得了超疏水表面，并進一步考察了該表面的冷凝特性。
　　 采用鹽酸和氫氟酸混酸刻蝕法可在鋁箔基體上制備出接觸角高達160°的超疏水表面，但該法對鋁箔基體的損傷較大。為進一步降低基體損傷，利用磷酸和氯化鈉混合水溶液刻蝕法處理鋁箔，可獲得粘附性很弱的超疏水表面，但該法仍無法有效降低刻蝕液對基體的傷害。鋁箔經(jīng)磷酸和氟化鈉混合水溶液處理后，表面沉積生長了微納復(fù)合結(jié)構(gòu)，改性后水滴在其表面的接觸角達到158°，該法對基體損傷小，但鋁箔表觀

3、顏色改變較大。電化學(xué)氧化法在鋁箔表面構(gòu)造出緊密堆積的納米球狀顆粒，經(jīng)硬脂酸修飾后鋁箔表面具有超疏特性。上述四種制備方法獲得的超疏水表面均具有優(yōu)異的超疏特性、耐久性和耐蝕性。通過對比四種不同超疏水鋁箔的厚度、表觀顏色和膜基結(jié)合力，得出電化學(xué)氧化法是本文中的最優(yōu)制備方法。
　　 對電化學(xué)氧化法制備的超疏水鋁箔進行冷凝現(xiàn)象觀察，結(jié)果表明，在-10℃～0℃范圍內(nèi)，超疏水鋁箔表面冷凝液滴的尺寸、覆蓋率隨著表面溫度的降低而增大，但冷表面溫度