在固定化离子液体液膜修饰的金属表面上实现蒸汽滴状冷凝的研究

滴状冷凝的表面传热系数要比膜状凝结的高一个数量级以上，蒸汽的滴状冷凝有着巨大的应用价值，但尚未实现应用。疏水性有机物涂层是目前较有希望实用化的蒸汽滴状冷凝方法，但仍存在使用寿命问题。本项目提出了用固定化离子液体膜对金属表面进行低表面能化修饰的方法来实现蒸汽滴状冷凝，运用硫醇化自组装技术在铜表面形成了以Cu-S共价键为根，以咪唑阳离子为桩，以库仑作用为绳的多分子层离子液体疏水膜。该液膜具有组分不流失、对基底防护性能好、有自修复作用和附加热阻极小等诸多优点，并具有梯度分布的表面能场，可提高滴状冷凝表面的传热效率。本项目的创新之处不仅体现在通过跨学科跨领域技术移植发展了一种新的金属表面修饰技术，并在强化冷凝换热上找到了新的应用，还体现在研究内容和研究角度上。从离子液体膜表面的动态表面能分布场研究液膜表面上滴状冷凝的特点、从滴状冷凝的特征参数对液膜流失率进行预测，这些都是具有创新性的研究思路。