【摘 要】
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铝基散热翅片广泛的应用于各种换热器中，在实际工况下，其表面冷凝液滴的生长和滞留往往会带来界面热阻升高、风道堵塞、腐蚀加速、霉菌形成等一系列问题，从而使器件换热效率降低
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铝基散热翅片广泛的应用于各种换热器中，在实际工况下，其表面冷凝液滴的生长和滞留往往会带来界面热阻升高、风道堵塞、腐蚀加速、霉菌形成等一系列问题，从而使器件换热效率降低，使用寿命缩短，造成巨大的浪费。很显然，具有微尺度自驱动滴状冷凝功能的超疏水表面是解决以上问题的一种有效方法。然而，经典荷叶超疏水表面凝露过程的研究表明由于微液滴可浸润其微纳复合结构的间隙而不具有微液滴自驱动的功能，因此，如何设计和制备具有微尺度自驱动滴状冷凝性能的纳米结构铝表面就成为亟待解决的问题。本文首先采用廉价的电化学方法在铝箔表面设计和制备了突起状纳米多孔阵列结构，该结构经疏水化处理后具有优异的非粘性超疏水性能，冷凝液滴在微尺度就可借助融合释放的表面能迅速弹离表面。进一步我们将该方法扩展至铝翅片表面，探索了小批量制备的可能。具体研究内容如下: 1.铝箔表面突起状纳米多孔阵列结构制备及冷凝微液滴自驱离研究。采用一步变电压非稳态电化学阳极氧化在铝箔表面构筑顶部具有突起的氧化铝纳米多孔阵列结构，其原理是同时实现孔道的形成和孔顶部孔壁局部过腐蚀。该结构经氟硅烷(FAS)修饰后具有优异的非粘性超疏水性能，在低温高湿度环境下，样品表面的微液滴通过融合可以迅速弹离表面。振动、风吹等外力可进一步有效的清除纳米结构铝表面的露滴，露滴离开的同时带走灰尘，实现自清洁功能。 2.微尺度自驱离滴状冷凝纳米结构铝翅片制备探索。对铝翅片表面突起状纳米多孔结构小批量制备电化学工艺进行了探索。在非稳态氧化过程中，控制电解液温度以提高其对纳米孔顶端的腐蚀强度是在铝翅片形成具有微尺度自驱离性能纳米结构的关键。疏水处理的纳米结构铝翅片与普通疏水翅片的凝露过程对比测试表明，在相同凝露条件下，纳米样品表面的冷凝液滴尺寸及覆盖率远小于普通样品。该制备方法成本低廉，工艺简单，有小批量制造的潜力。
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