超疏水表面是否有利于滴状冷凝传热的研究

对超疏水表面上的滴状冷凝进行理论及实验两方面研究。采用微机械加工和等离子体刻蚀等方法在铝、紫铜和不锈钢等基材表面制备各种微纳二阶层粗糙结构，并用氟硅烷等低表面能物质修饰，使蒸气冷凝形成的液滴在该表面呈稳定的Cassie状态。采用AFM 和/或STM等技术对表面进行表征及相关分形研究，通过热力学能量状态分析阐明液滴状态与表面微纳粗糙结构参数之间的关系，并将表观接触角和滚动角与表面微纳结构参数和分形维数进行定量关联，优化能够实现高效滴状冷凝的超疏水表面的结构参数和相应的制备方法与条件。对超疏水表面上的滴状冷凝传热进行研究，明确是否存在最优接触角而使滴状冷凝的热通量达到最高，并通过滴状冷凝传热模型进行理论分析，给出存在最优接触角的原因。本研究将普通疏水表面与超疏水表面上的滴状冷凝问题相结合，在更宽广的表观接触角和滚动角范围内研究滴状冷凝传热问题，有望使滴状冷凝的理论和实际应用研究获得进一步突破。