【摘 要】
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冷辐射空调系统的应用受制于其表面易结露的影响,但是冷辐射空调系统有降低建筑能耗、热舒适性好、室内空气品质优良等优势。为此,传统研究大多集中在冷辐射空调供水末端控制如供水温度控制、供水流量控制,从而避免冷辐射板表面结露,但这些方式需要维持较高的冷辐射板表面温度,削弱了冷辐射空调系统的制冷能力。本文基于激光刻蚀法结合热处理方法,使有机物吸附于微纳米复合粗糙结构制备超疏水表面,并研究此超疏水表面抑露特性
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冷辐射空调系统的应用受制于其表面易结露的影响,但是冷辐射空调系统有降低建筑能耗、热舒适性好、室内空气品质优良等优势。为此,传统研究大多集中在冷辐射空调供水末端控制如供水温度控制、供水流量控制,从而避免冷辐射板表面结露,但这些方式需要维持较高的冷辐射板表面温度,削弱了冷辐射空调系统的制冷能力。本文基于激光刻蚀法结合热处理方法,使有机物吸附于微纳米复合粗糙结构制备超疏水表面,并研究此超疏水表面抑露特性及在冷辐射空调系统中的应用。利用激光在铝合金表面上刻蚀出圆柱状的微纳米复合粗糙结构,然后使用热处理方式使空气中的有机物吸附于刻蚀铝合金表面,降低刻蚀铝合金表面的自由能。对样品进行接触角测量,结果表明经过热处理后,具有微纳米复合结构的铝合金表面接触角大于160°,从热处理前的超亲水转化为热处理后的超疏水。通过红外光谱、XPS、XRD测试分析手段分析了其表面的有机物基团及晶体结构,证实了有机物对样品润湿性转变起到了关键作用。利用4-甲基辛酸和乙酸丁酯两种不同的有机物在真空条件下对激光刻蚀铝合金表面进行热处理,改变有机物浓度、加热温度条件,对样品进行接触角测量。结果表明改变有机物浓度（3.6 g/m3～118.9g/m3）对润湿性的影响不大,但加热温度越高（50℃～90℃）样品疏水性越好。从成本、润湿性（接触角:刻蚀铝合金表面<光滑铝合金表面<4-甲基辛酸处理<乙酸丁酯处理）等角度对比两种有机物的特性,得出乙酸丁酯优于4-甲基辛酸的结论。最后通过红外光谱、XPS分析手段证实了4-甲基辛酸和乙酸丁酯吸附于样品表面并分析了其吸附机理。利用结露实验箱,在箱内恒温恒湿的条件下,改变箱内空气相对湿度,观察样品表面的液滴生成与生长情况,分析不同样品表面结露特性（抑制结露和延缓结露）。结果表明,液滴覆盖程度:刻蚀铝合金表面>光滑铝合金表面>4-甲基辛酸处理>乙酸丁酯处理,疏水性越好的表面其抑制结露效果越好。最后分析了液滴成核原理和冷凝液滴行为。
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