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基于超疏水表面抑霜初期实验研究
1
作者
潘仕顺
盛伟
+3 位作者
李志永
王云朋
刘思楷
麦尔祖克江·巴衣孜
《表面技术》
北大核心
2025年第14期172-183,共12页
目的 探究超疏水表面在结霜初期液滴冷凝与冻结特性。方法 采用操作简便、成本低廉的二次喷涂法制备实验所需的超疏水表面。基于可视化低温实验平台,对裸铝表面、疏水表面及2种超疏水表面(超疏水A和B)的冷凝与冻结过程进行可视化研究,...
目的 探究超疏水表面在结霜初期液滴冷凝与冻结特性。方法 采用操作简便、成本低廉的二次喷涂法制备实验所需的超疏水表面。基于可视化低温实验平台,对裸铝表面、疏水表面及2种超疏水表面(超疏水A和B)的冷凝与冻结过程进行可视化研究,并系统探究了不同冷表面温度对超疏水表面冷凝特性(T_(w)=3、0、-3℃)及冻结特性(T_(w)=-3、-6、-9℃)的影响。结果 研究表明,在相同工况下,接触角越大的表面,其冷凝液滴半径越小,表面覆盖率越低,液滴冻结所需时间越长。与超B表面冻结所需时间相比,裸铝、疏水、超A表面冻结所需时间分别缩短了92.8%、70.3%、45.9%。超疏水表面由于液滴合并跳跃现象显著,部分液滴甚至弹跳并带走周围液滴滑落表面,形成大量干燥区域,进一步降低了表面覆盖率。液滴间距大于冰桥传播的临界距离,从而有效抑制了冰桥的扩展。结论 超疏水表面凭借其低表面能和独特的微纳结构,表现出较高的接触角和较低的铺展系数,显著提高了液滴成核势垒,延缓了液滴生长速率,降低了表面覆盖率。此外,由于超疏水表面低黏附性,导致表面存在液滴合并跳跃行为进一步抑制了冰桥传播,最终实现了显著的抑霜效果。
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关键词
超疏水表面
凝结
冻结
冰桥
可视化
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职称材料
题名
基于超疏水表面抑霜初期实验研究
1
作者
潘仕顺
盛伟
李志永
王云朋
刘思楷
麦尔祖克江·巴衣孜
机构
河南理工大学机械与动力工程学院
哈密豫新能源产业研究院
出处
《表面技术》
北大核心
2025年第14期172-183,共12页
基金
国家自然科学基金(52266001)。
文摘
目的 探究超疏水表面在结霜初期液滴冷凝与冻结特性。方法 采用操作简便、成本低廉的二次喷涂法制备实验所需的超疏水表面。基于可视化低温实验平台,对裸铝表面、疏水表面及2种超疏水表面(超疏水A和B)的冷凝与冻结过程进行可视化研究,并系统探究了不同冷表面温度对超疏水表面冷凝特性(T_(w)=3、0、-3℃)及冻结特性(T_(w)=-3、-6、-9℃)的影响。结果 研究表明,在相同工况下,接触角越大的表面,其冷凝液滴半径越小,表面覆盖率越低,液滴冻结所需时间越长。与超B表面冻结所需时间相比,裸铝、疏水、超A表面冻结所需时间分别缩短了92.8%、70.3%、45.9%。超疏水表面由于液滴合并跳跃现象显著,部分液滴甚至弹跳并带走周围液滴滑落表面,形成大量干燥区域,进一步降低了表面覆盖率。液滴间距大于冰桥传播的临界距离,从而有效抑制了冰桥的扩展。结论 超疏水表面凭借其低表面能和独特的微纳结构,表现出较高的接触角和较低的铺展系数,显著提高了液滴成核势垒,延缓了液滴生长速率,降低了表面覆盖率。此外,由于超疏水表面低黏附性,导致表面存在液滴合并跳跃行为进一步抑制了冰桥传播,最终实现了显著的抑霜效果。
关键词
超疏水表面
凝结
冻结
冰桥
可视化
Keywords
superhydrophobic surface
condensation
freezing
ice bridge
visualization
分类号
TB34 [一般工业技术—材料科学与工程]
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出处
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1
基于超疏水表面抑霜初期实验研究
潘仕顺
盛伟
李志永
王云朋
刘思楷
麦尔祖克江·巴衣孜
《表面技术》
北大核心
2025
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