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酸化チタン光励起超親水性及び超撥水性複合面を利用した相変化伝熱の促進

利用光激发二氧化钛超亲水和超疏水复合表面促进相变传热

基本信息

批准号：
20919025
负责人：
日高澄具
金额：
$ 0.37万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20919025/
关键词：
酸化チタン超親水限界熱流速

项目摘要

物体の表面は,その微細な構造,不均一性,汚れなどにより濡れ性が非常に異なる.物体表面の濡れ性は,相変化伝熱に大きく影響している.これまでの研究において,広範囲に接触角を変化させ,種々の相変化伝熱実験を行ってきた.この研究では、酸化チタンによる光励起超親水面と接触角が非常に大きい超擾水加工面を複合させた伝熱面を用いてプール沸騰実験を行い,この伝熱面の特異な性質を見出し,最終的には,高密度化が進む電子デバイスの沸騰冷却に応用しようというものである.この目的を達成するために,超撥水・超親水部分を複合させた種々のパターン作成を試みた.超撥水・超親水の複合伝熱面作成では,伝熱面基材が銅であるため,酸化チタン薄膜が不安定となる.それを避けるために最初にスパッタリングによりチタン薄膜を成膜した後,酸化チタン薄膜を成膜した.その後フォトリソグラフィ手法によりフォトレジストをパターニングし超撥水メッキを施す予定であったが,酸化チタンの強力な酸化力のためフォトレジストが分解された.そのためフォトリソグラフィ手法が使えず,厚さ0.5mmの金属板にφ3mm(pitch=4),φ4mm(pitch p=5),φ6mm(pitch=7)の3種類のスポット状の穴を設け,直接マスクとして使いスパッタリングにより酸化チタンを成膜した.酸化チタンは不導体であるため,超撥水めっきした場合酸化チタン上にはメッキされないと考えていたが,実際には全面がメッキされた.(メッキ会社もこの原因はわかっていない)このため超撥水・超親水複合面は作成できなかったが,酸化チタンをスポット状にスパッタリングしたのみの伝熱面を用い低熱流束から限界熱流束近傍までのプール沸騰実験を行い,その特性を調べた.その結果,スポット径が大きいほど限界熱流速は大きくなることがわかった.

The surface of an object is very fine, heterogeneous, and heterogeneous. The surface of an object is affected by the temperature and heat of the surface. This research is conducted in the field of contact angle and phase change. This study reveals the specific properties of the optically excited superhydrophilic surface and contact angle of the optically excited superhydrophilic surface, and finally the high density of the optically excited superhydrophilic surface and contact angle of the optically excited superhydrophilic surface. This goal is achieved by combining the water and hydrophilic components. Super-hydrophobic and super-hydrophilic composite heat transfer surface is made of copper, heat transfer surface substrate, acidified thin film, unstable. The first step is to form a thin film. The power of acidification is determined by the amount of water that is added to the solution. The thickness of metal plate is 0.5mm, φ3mm(pitch=4),φ4mm(pitch =5),φ6mm(pitch=7), and three kinds of holes are set up to form film directly. Acidification is not conductive, but rather comprehensive. The reason for this is that the super-hydrophobic and super-hydrophilic composite surfaces are made up of acid and heat transfer surfaces, and the characteristics of the super-hydrophobic and super-hydrophilic composite surfaces are adjusted by using medium and low heat flow beams to limit the heat flow beams near them. As a result, the diameter of the tube is large and the limit of the heat flow rate is large.