用于高效冷凝传热的耐久超薄防污高分子刷涂层
材料科学
2024-01-04 v1
摘要
换热器由金属制成，因其高热导率和机械稳定性。金属表面固有亲水，导致低效的膜状冷凝。在这些金属表面涂覆耐久、坚固且薄的疏水层以实现高效滴状冷凝仍是一项挑战。在此，我们报道了铜上非结构化且超薄（约6 nm）的聚二甲基硅氧烷（PDMS）刷，其在高过饱和度下维持高性能滴状冷凝。由于柔性的疏水硅氧烷高分子链，该涂层对液滴滑动阻力低且具优异化学稳定性。PDMS刷在暴露于以3 m/s流速流动的111 {\deg}C饱和蒸汽时，可维持滴状冷凝长达约8 h，其传热系数较膜状冷凝高5–7倍。该表面可自清洁并将细菌附着减少99%。这种低成本、简便、无氟且可放大的方法适用于多种冷凝传热应用。
引用
@article{arxiv.2311.13353,
title = {Durable, ultrathin, and antifouling polymer brush coating for efficient condensation heat transfer},
author = {Shuai Li and Cheuk Wing Edmond Lam and Matteo Donati and Kartik Regulagadda and Emre Yavuz and Till Pfeiffer and Panagiotis Sarkiris and Evangelos Gogolides and Athanasios Milionis and Dimos Poulikakos and Hans-Jürgen Butt and Michael Kappl},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.13353},
year = {2024}
}
备注
Submitted to ACS Materials and Interfaces