[发明专利]一种受限薄液膜核态沸腾相变冷却结构及其制造方法

权利要求书

1.一种受限薄液膜核态沸腾相变冷却结构，其特征在于，包括依次层叠设置的超亲纳米结构层、气液分离膜层和流道结构层；

所述气液分离膜层靠近所述超亲纳米结构层的一侧表面包括超疏水部分和超亲水部分，所述超亲水部分包围所述超疏水部分，所述流道结构层包括进液通道和气体排出通道；

液体通过所述流道结构层的进液通道进入所述受限薄液膜核态沸腾相变冷却结构，在所述超亲纳米结构层和所述气液分离膜层之间形成液膜，所述液膜相变产生的气体利用所述气体排出通道进行排出。

2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述超疏水部分的形状为多边形、椭圆形或圆形。

3.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述超亲水部分包括超亲水涂层，所述超疏水部分包括超疏水涂层。

4.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述气液分离膜层包括纳米孔道结构，所述纳米孔道结构远离所述超亲纳米结构层的一侧表面以及所述纳米孔道结构的侧壁覆盖有超疏水涂层。

5.一种受限薄液膜核态沸腾相变冷却结构的制造方法，其特征在于，包括：

在第一衬底上形成超亲纳米结构层；

在第二衬底上形成气液分离膜层，所述气液分离膜层的一侧表面包括超疏水部分和超亲水部分，所述超亲水部分包围所述超疏水部分；

在第三衬底上形成流道结构层；

结合所述超亲纳米结构层、所述气液分离膜层和所述流道结构层。

6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述在第一衬底上形成超亲纳米结构层包括：

在第一衬底上生长超亲水涂层；

对所述超亲水涂层进行刻蚀形成超亲纳米结构层。

7.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述在第二衬底上形成气液分离膜层包括：

在第二衬底上生长超亲水涂层；

刻蚀所述超亲水涂层和所述第二衬底，形成纳米孔道结构；

在所述纳米孔道结构的超疏水部分形成超疏水涂层，所述超疏水部分被超亲水部分包围，所述超亲水部分包括所述超亲水涂层。

8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述在所述纳米孔道结构的超疏水部分形成超疏水涂层包括：

在所述纳米孔道结构的超亲水部分形成保护层，以暴露所述超疏水部分；

在所述超疏水部分形成超疏水涂层；

去除所述保护层。

9.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，在刻蚀所述超亲水涂层之前，所述方法还包括：

在所述超亲水涂层上形成图案化的光刻胶；

所述刻蚀所述超亲水涂层和所述第二衬底，形成纳米孔道结构包括：

利用所述图案化的光刻胶，刻蚀所述超亲水涂层和所述第二衬底，形成纳米孔道结构；

在所述纳米孔道结构的超疏水部分形成超疏水涂层之前，所述方法还包括：

以所述光刻胶为掩蔽，在所述纳米孔道结构的侧壁形成超疏水涂层；

去除所述光刻胶。

10.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述方法还包括：

刻蚀去除部分所述纳米孔道结构，形成所述气液分离膜层的进液通道。