[发明专利]一种非均匀润湿性高效相变涂层的制备及重力热管装置

摘要

本发明公开了一种非均匀润湿性高效相变涂层的制备及重力热管装置；包括两端密封的管体，管体内灌注有液体工质；管体上部为冷凝段，下部为蒸发段；冷凝段的内顶壁为锯齿状结构面；在冷凝段的内侧壁、锯齿状结构面和蒸发段内底面，均覆盖非均匀润湿性涂层；非均匀润湿性涂层包括疏水区和亲水区。在冷凝段的锯齿状结构面上覆盖的非均匀润湿性涂层结构为疏水区、亲水区相间的直条纹；直条纹方向与锯齿状结构面的锯齿沟槽相垂直。本装置无论是对蒸发过程还是冷凝过程，都能显著提高其热通量。本发明依据重力热管的运行规律，针对目前重力热管存在的缺点进行改进，以提高工质循环速度，增强了热管传热负荷。

主权项

1.一种非均匀润湿性高效相变涂层的重力热管装置的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一，铜管清洗步骤：预先将铜管的一端密封，密封端的内顶壁处理成锯齿状结构面(4)；接着用丙酮对铜管进行超声清洗10min～15min，再采用质量分数为15％～18％的盐酸超声清洗10min～15min，然后用去离子水冲洗干净；步骤二，铜管化学刻蚀步骤：将KOH和K2S2O4的浓度分别为3mol/L和0.1mol/L的溶液，倒入铜管内并灌满整个铜管，在60℃下反应1～1.5h；然后倒出溶液，再倒入去离子水将铜管内部冲洗干净，并置于160℃～180℃烘箱中烘烤2h；步骤三，铜管疏水处理步骤：将铜管从烘箱中取出，冷却至室温后用含FAS‑17体积分数为0.5％的正己烷溶液，灌满铜管，处理2.5～3h，再于110℃～120℃条件下稳定1～1.5h，便得到涂有完全疏水表面的内壁；步骤四，图案化处理步骤：将带有定制图案的掩膜贴贴附于铜管的内部待图案化处理的部位，将紫外灯的紫外线照射至掩膜贴上，光照2h；紫外线照射的部分发生光化学反应转为亲水区，未遮盖部分疏水性能不变，便得到所需图案的非均匀润湿性涂层；步骤五，铜管的封装处理步骤：将完成非均匀润湿性涂层的铜管内，灌注液体工质(2)，然后将灌注口密封；得到非均匀润湿性高效相变涂层的重力热管装置。