通过超性石墨烯纳米灌木镇压莱登现象
Kun Wang1,2, Jiamin Zhu1, Shuo Wang1
1School of Mechanical and Electrical Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China.
ACS applied materials & interfaces
|July 11, 2025
概括
研究人员开发了一种用于铜板的超性石墨烯纳米灌木 (SGNB) 涂层,显著增加了Leidenfrost温度,并增强了热传递,以改善冷却应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 热传递工程 热传递工程
- 表面科学是一门学科.
背景情况:
- 莱登弗罗斯特现象限制了高温下的热传递.
- 目前用于增强热传输的微/纳米制造方法是复杂的,并且在商业上不可行.
- 提高传热效率对于各种工业冷却应用至关重要.
研究的目的:
- 开发一种可扩展的方法,通过提高Leidenfrost温度来增强热传递.
- 研究超性石墨烯纳米灌木 (SGNB) 涂层在改善喷雾冷却方面的有效性.
- 用一种新的纳米结构来抑制Leidenfrost现象.
主要方法:
- 使用等离子增强化学蒸汽沉积 (PECVD) 在铜 (Cu) 板上制造SGNB.
- 通过随后的空气等离子蚀刻进行表面修饰.
- 在喷雾冷却中对传热性能和Leidenfrost温度的实验性评估.
主要成果:
- SGNB/Cu表面的Leidenfrost温度高达240°C,高于赤裸的Cu表面.
- SGNB的超性促进了快速的水流和传播.
- 纳米灌木结构增加了表面积,沸核化地点,并创建了有效的蒸汽通道.
结论:
- SGNB涂料提供了一种可行的策略来抑制Leidenfrost现象.
- 纳米结构显著提高了沸热传递性能.
- 这种方法为需要高效冷却的大型商业应用提供了有希望的解决方案.
