用于高性能滴状冷凝的超薄注润滑剂垂直石墨烯纳米支架
应用物理
2022-01-04 v1 材料科学
摘要
注润滑剂表面(LIS)在排斥水方面高效，并构成一类在广泛能源应用中发生的冷凝过程里极具前景的材料。然而，此类过程中 LIS 的性能受限于润滑剂及支撑表面结构厚度所固有的热阻，以及润滑剂随时间的逐渐耗竭。本文提出一种显著的超薄（约 70 nm）且导电的 LIS 结构，通过将润滑剂注入铜上垂直生长的石墨烯纳米支架获得。支架的超薄特性，结合石墨烯的高面内热导率，大幅减轻了先前的局限，与最先进的 CuO LIS 表面相比有效将传热性能翻倍。我们表明，LIS 表面热阻对传热性能的影响虽常被忽视，却可能极具危害，以至于简单的纳米结构 CuO 表面虽发生膜状冷凝，却能优于 CuO LIS 表面。该垂直石墨烯 LIS 还被发现耐润滑剂耗竭，维持稳定滴状冷凝至少约 7 小时，前进接触角与接触角滞后的显著变化均无。垂直石墨烯 LIS 消耗的润滑剂比现有最先进 CuO LIS 少 52.6%，也使制备过程更经济。
引用
@article{arxiv.2104.03091,
title = {Ultra-Thin Lubricant-Infused Vertical Graphene Nanoscaffolds for High-Performance Dropwise Condensation},
author = {Abinash Tripathy and Cheuk Wing Edmond Lam and Diana Davila and Matteo Donati and Athanasios Milionis and Chander Shekhar Sharma and Dimos Poulikakos},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.03091},
year = {2022}
}