超親水・超撥水を利用した運動量・エネルギー輸送の制御
利用超亲水性和超疏水性控制动量和能量传输
基本信息
- 批准号:14050072
- 负责人:
- 金额:$ 1.86万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
- 财政年份:2002
- 资助国家:日本
- 起止时间:2002 至 无数据
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
固体表面の濡れ性は運動量や熱エネルギーの輸送に非常に大きな影響を及ぼす.本研究では,超親水から超撥水までの種々の接触角の表面を用いて,熱流動現象に及ぼす影響を組織的に調べることを目的とする.本年度は,酸化チタン表面,超撥水表面,およびプラズマ照射面における実験を実施した.このうち最も重要な成果であるプラズマ照射面の濡れ性の変化について報告する.固体表面にプラズマを照射すると一時的に濡れ性を向上させることができるが,時間の経過とともに接触角は上昇し,初期接触角に戻る(1).今回作成したフラクタルなアルミ表面では,プラズマ照射した直後は水に対して拡張濡れであった.ところが接触角は時間の経過とともに増加し,15週間後に超撥水状態となる特異な性質を示した(2).前処理として,5種類のエメリー紙#320,#600,#1000,#1500,#2000で表面を研磨し,これら表面に対しフラクタル面を形成しプラズマ照射を行った.プラズマ照射時間は300sec,計測面は30mmφのアルミニウム表面を使用した.測定区間は1週間おきに計測し,真空引きしたデジケータで暗所保存した.今回作成した試料は,アルミニウムの粒子がフラクタルな表面を形成している.XPMの分析によると成分はアルミナである.この表面はプラズマ照射後は拡張濡れを示し,通常の表面より長時間親水性を持続することができる.水の接触角の時間的変化を長期間に渡って調べたところ,照射直後は接触角約0°〜4°と,拡張濡れから超親水性を示しているが,時間経過とともに約150°の超撥水状態まで接触角は上昇してしまうことが判明した.今後は詳しい表面分析を行うとともに,接触角が変化する過程で適宜熱エネルギー輸送への影響も含めて検討を行いたい.液滴蒸発系に適用すれば,特に低温域において極めて良好な伝熱特性が得られると期待される.
The movement of the solid surface and the heat transfer are very important. This study aims to investigate the effects of hyperhydrophilicity on the surface of the species and the thermal flow phenomena affecting the tissue. This year, the acid surface, ultra-water surface, and the radiation surface are implemented. The most important results of this study are reported in the paper. The contact angle of the solid surface increases with time, and the initial contact angle increases with time. Now we're going to make it happen. We're going to make it happen. The contact angle increases after 15 weeks, and the specific properties of the contact angle increase after 15 weeks. Pretreatment: 5 kinds of paper #320,#600,#1000,#1500,#2000. Surface grinding: Surface grinding The irradiation time is 300sec and the measuring surface is 30 mm. The measurement interval is 1 week long, and the vacuum induction is kept. This time, the sample was prepared, and the particles were formed on the surface of the sample.XPM analysis showed that the composition of the sample was different. The surface of the film is usually hydrophilic for a long time after irradiation. The contact angle of water is changed for a long time. After irradiation, the contact angle is about 0° ~ 4°. The contact angle of water is increased by about 150°. In the future, the surface analysis will be carried out in detail, and the contact angle will be changed in the process. Liquid droplet evaporation system is suitable for low temperature applications, especially in low temperature regions.
项目成果
期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Y.Takata, H.Kubota, T.Ito: "Boiling Heat Transfer to Subcooled Nitrogen from Thin Wire in Narrow Space"Proceedings of 2002 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition, New Orleans, LA(CD-ROM). IMECE2002-IMECE34064 (2002)
Y.Takata、H.Kubota、T.Ito:“狭窄空间中从细线沸腾传热到过冷氮气”2002 年 ASME 国际机械工程大会暨博览会论文集,路易斯安那州新奥尔良(CD-ROM)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
Y.Takata, S.Hidaka, M.Masuda, T.Ito: "Pool Boiling on a Superhydrophilic Surface"International Journal of Energy Research. VoL.27,Issue2. 111-119 (2003)
Y.Takata、S.Hidaka、M.Masuda、T.Ito:“超亲水表面上的池沸腾”国际能源研究杂志。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
高田保之, 日高澄具, 山本弘志, 中村匡亨, 増田正孝, 伊藤猛宏: "液滴の蒸発に関する接触角の効果(光励起親水化現象を用いた接触角の制御)"日本機械学会論文集(B編). 68-671. 1911-1918 (2002)
Yasuyuki Takada、Sumitomo Hidaka、Hiroshi Yamamoto、Masatoshi Nakamura、Masataka Masuda、Takehiro Ito:“接触角对液滴蒸发的影响(利用光诱导亲水化现象控制接触角)”日本机械工程学会论文集(B版) 68-671。1911-1918(2002)
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
Y.Takata: "Control of Surface Wettability by Plasma Irradiation"Proceedings of the Fourth Pacific Rim Thermal Science and Energy Engineering Workshop (PaRTSEE-4). 113-116 (2002)
Y.Takata:“等离子体辐照控制表面润湿性”第四届环太平洋热科学与能源工程研讨会 (PaRTSEE-4) 论文集。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
Y.Takata: "Photo-induced Hydrophilicity and Its Applications to Phase Change Phenomena"Thermal Science & Engineering. Vol.10,No.6. 31-38 (2002)
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- 作者:
- 通讯作者:
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