[发明专利]一种重力热管装置及制备方法

摘要

本发明公开了一种重力热管装置，包括蒸发器、绝热段和冷凝器，所述蒸发器和所述冷凝器分别与所述绝热段密封连接，所述蒸发器的内表面为超亲水表面，所述冷凝器的内表面为植入润滑油的光滑多孔表面(SLIPS)。SLIPS表面的润滑油与充注的工质不相溶。蒸发器内壁具有微纳结构的超亲水表面，工质能够完全润湿壁面，受热时出现液膜蒸发，提高蒸发强度，冷凝器的SLIPS表面由纳结构超疏水表面通过植入含氟润滑油、硅油或离子液体复合而成，冷凝液滴漂浮在SLIPS表面上，液滴聚合并从SLIPS表面迅速滑落并清扫其路径上的小液滴，为再次冷凝提供冷凝表面，冷凝换热得到显著提升。本发明能够有效地降低热管热阻，提高其换热性能，具有广泛的应用前景。

主权项

一种重力热管装置的制备方法，其特征在于，所述重力热管装置包括蒸发器、绝热段和冷凝器，所述蒸发器和所述冷凝器分别与所述绝热段密封连接，所述蒸发器的内表面为超亲水表面，所述冷凝器的内表面为SLIPS表面，所述重力热管装置的制备方法包括以下步骤：(1)配置H2O2和HCl混合溶液以及NaOH和(NH4)2S2O8混合溶液；(2)将蒸发器和冷凝器内表面依次用丙酮、乙醇和蒸馏水超声清洗，氮气吹干待用；(3)将步骤(1)配置的H2O2和HCl混合溶液倒入步骤(2)预处理的蒸发器中，在第一温度下恒温刻蚀，之后用蒸馏水冲洗，氮气吹干；(4)将步骤(1)配置的NaOH和(NH4)2S2O8混合溶液倒入步骤(3)刻蚀的蒸发器中，在第二温度下恒温刻蚀，之后用蒸馏水冲洗，氮气吹干，得到微纳复合结构的超亲水蒸发器；(5)将步骤(1)配置的NaOH和(NH4)2S2O8混合溶液倒入步骤(2)预处理的冷凝器中，在第三温度下恒温刻蚀，之后用蒸馏水冲洗，氮气吹干，再在第四温度下恒温烘烤；(6)将预先配置好的十三氟辛基三乙氧基硅烷的乙醇溶液倒入步骤(5)得到的冷凝器中，室温下浸泡第一时间，之后在第五温度下恒温烘烤，得到超疏水冷凝器；(7)将含氟润滑油、硅油或离子液体滴在步骤(6)制备的超疏水冷凝器内表面，待表面被全部浸润后，竖立倒置冷凝器使得多余的润滑油流出冷凝器，最后得到SLIPS冷凝器。