[发明专利]一种强化滴状冷凝传热的超亲液-超滑图案化表面及其加工方法

权利要求书

1.一种强化滴状冷凝传热的超亲液-超滑图案化表面，其特征在于：

包括基底、超疏液纳米结构、液体润滑层、超亲液图案和图案化水膜；

所述超疏液纳米结构为在基体表面加工出的并具有超疏液性能的纳米结构；

所述液体润滑层为润滑液浸润超疏液纳米结构后被超疏液纳米结构锁住的润滑液层；

所述超亲液图案为在超疏液纳米结构中加工出的槽状图案；

超亲液图案的深度为0.01-0.5 mm；

超亲液图案为楔形条纹阵列，单个楔形条纹的窄端宽度为0.01-0.2 mm，宽端宽度0.2-1.0 mm，条纹间距为0.4-2.0 mm，楔形夹角为0.5-4.0度；

所述图案化水膜为通过浸润在超亲液图案上形成的水膜；

液体润滑层与图案化水膜边界清晰、不互溶；

图案化水膜构成超亲液图案区，超疏液纳米结构锁住的液体润滑层构成超滑区；

所述超亲液-超滑图案化表面的加工方法包括以下步骤：

步骤一、利用电化学阳极氧化、碱性氧化或纳秒激光在钛、铜或不锈钢基底加工超亲液纳米结构；

步骤二、步骤一获得的超亲液纳米结构经氟硅烷乙醇溶液浸泡10~120 min获得超疏液纳米结构；

步骤三、采用纳秒激光定域烧蚀改性步骤二获得的超疏液纳米结构，获得超亲液图案；

步骤四、将步骤三获得的具有超亲液图案的超疏液纳米结构用水浸润，水驻留超亲液图案处，形成图案化水膜；再用润滑液浸润超疏液纳米结构构建液体润滑层，进而获得超亲液-超滑图案化表面；

或者，将步骤三获得的具有超亲液图案的超疏液纳米结构先用润滑液浸润；再将表面垂直浸入水中并静置10-60 s后提拉出水面，往复1-10次，使水浸润超亲液图案，进而获得超亲液-超滑图案化表面；

其中，润滑液为离子液、硅油、羟基封端硅氧烷或全氟聚醚润滑油，浸润前，离子液被加热至60-100℃。

2.根据权利要求1所述的强化滴状冷凝传热的超亲液-超滑图案化表面，其特征在于：

所述基底为钛时，采用电化学阳极氧化或纳秒激光烧蚀加工纳米结构；

所述基底为铜时，采用碱性氧化或纳秒激光烧蚀加工纳米结构；

所述基底为不锈钢时，采用纳秒激光烧蚀加工纳米结构。

3.根据权利要求1所述的强化滴状冷凝传热的超亲液-超滑图案化表面，其特征在于：

所述纳米结构经氟硅烷乙醇溶液浸泡形成超疏液纳米结构。

4.根据权利要求1所述的强化滴状冷凝传热的超亲液-超滑图案化表面，其特征在于：

所述超亲液图案采用纳秒激光定域烧蚀在超疏液纳米结构上加工而成。