[发明专利]一种局部可控亲疏水性的多孔传热表面制备方法

权利要求书

1.一种局部可控亲疏水性的多孔传热表面制备方法，其特征在于，所述局部可控亲疏水性的多孔传热表面制备方法，包括如下步骤：

步骤1，首先利用颗粒烧结制备多孔金属传热表面；

步骤2，然后对整体骨架进行亲水性处理，针对局部毛细结构进行疏水表面处理；

步骤3，经过恒温一定时间的化学键合，最终获得具有可控“疏水点”以及“亲水毛细结构”的整体亲水局部疏水的多孔金属传热表面；

所述步骤1利用颗粒烧结制备多孔金属表面为采用金属颗粒烧结制备多孔金属结构的平面、或者具有固定的汽化核心空穴的多孔金属表面；具体步骤：

(1.1)首先对不同直径金属颗粒进行分类筛选并做预处理，保证颗粒的均匀性；

(1.2)平铺金属颗粒于换热金属表面上，用刮板刮平确保金属颗粒表面平整，然后进入焙烧炉烧结；

(1.3)所述平整金属颗粒表面是借鉴单层石墨烯取样方法制备，利用黏贴薄膜粘附单层金属颗粒，压覆于金属颗粒层顶部获得生胚，或者利用模具压覆金属颗粒表面获得具有汽化核心空穴的生胚；将生胚在惰性气体保护下烧结，并在保持气体保护状态下冷却；继而将烧结表面浸泡温水中脱溶，获得具有固定汽化核心空穴的多孔金属表面；

所述步骤2对整体骨架进行亲水性表面改性,及针对局部毛细结构进行疏水表面改性；包括：

(2.1)首先对整体骨架的各表面进行亲水性的表面改性，所述进行亲水性的表面改性即按照步骤1进行固定汽化空穴的多孔金属表面处理或对金属微结构进行亲水处理；

(2.2)所述局部毛细结构进行疏水改性是利用毛细管注液器吸取疏水处理液，局部注入疏水处理液滴于具有固定汽化核心空穴或局部的汽化核心点的多孔金属表面中；经过恒定室温一定时间的化学键合，以疏水处理液与金属表面物完成缩合反应为准，获得具有亲水毛细结构和局部疏水点的多孔金属表面；所述疏水处理液为具有疏水基团可以与氧化金属表面发生键合反应的均可。

2.根据权利要求1所述一种局部可控亲疏水性的多孔传热表面制备方法，其特征在于，所述多孔金属表面处理或对金属微结构进行亲水处理是将多孔金属传热表面放在NaClO₂：NaOH：Na₃PO₄·12H₂O：H₂O＝3.75:5:10:81.25wt％的金属氧化液中，在96℃浸泡30min，对多孔金属表面处理或对金属微结构进行亲水化处理。

3.根据权利要求1所述一种局部可控亲疏水性的多孔传热表面制备方法，其特征在于，所述毛细管局部注入疏水处理液滴大小则根据毛细管直径d和液体表面张力σ计算液体进入毛细管的高度h，以及液滴体积和液滴直径D决定，并估算疏水点直径D`；或局部疏水点液滴的大小还能利用精密微步进电机控制；由于多孔毛细结构的亲水性，因此D`>D；当利用机加工方法制备固定汽化核心空穴时，其尺度与沸腾气泡相近，则同理反推微细针头的直径与液滴的直径由下面二式计算；

$mg=4\mathrm{\σ}/d=\mathrm{\ρ}\frac{4}{3}\mathrm{\π}{\left(\frac{D}{2}\right)}^3,$

$D=2\sqrt[3]{\frac{3\mathrm{\σ}}{\mathrm{\π}d\mathrm{\ρ}}},$

其中ρ为液体密度，mg为液体质量；所述疏水处理液体是指能够将金属表面疏水化修饰，在金属氧化层表面形成疏水基团的功能化液体。