冷凝换热表面超疏水复合涂层的制备及性能

来源：同济大学学报·自然科学版杂志2023年第5期北京时间：

作者：吴俐俊，韦增志，王骏，李方舟，汪磊

单位：1.同济大学 机械与能源工程学院，上海201804;2.南京同诚节能环保装备研究院，江苏 南京211100

摘要：针对目前促成滴状冷凝换热的超疏水表面造价昂贵、热导率低和综合性能差等问题，以可溶性聚四氟乙烯、改性石墨烯（C）、气相二氧化硅等为原料，通过共混法在不锈钢基材上制备了用于冷凝传热表面的高导热超疏水复合涂层，并对其耐腐蚀能力、导热系数、强度和蒸汽冷凝传热性能进行测试分析。结果表明，涂层的耐酸腐蚀性能、导热性能强于304不锈钢，当含3%的C时，导热系数为18.188W·（m·K）-1，在20%硫酸浓度恒温30℃条件下腐蚀速率为0.201mg·（cm2·h）-1，和基材结合强度达38MPa。SEM分析表明，涂层疏水性能与气相二氧化硅含量有关，且质量分数为10%时接触角达155°。冷凝实验表明常压蒸汽在涂层表面冷凝时传热系数达120kW·（m2·K）-1，大于不锈钢表面近10倍，并得出其滴状冷凝不持久的原因。

关键词：高导热,超疏水,滴状冷凝传热系数,石墨烯,耐腐蚀涂层

基金资助：国家重点研发计划（2020YFC1910100）