[發(fā)明專利]一種材料表面微納米復(fù)合強(qiáng)化沸騰結(jié)構(gòu)及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910217150.0
• 申請(qǐng)日: 2019-03-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109974512B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江雷;田野;徐哲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): F28F13/00
• 分類號(hào): F28F13/00;B23K26/362
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 趙曉丹

1.一種材料表面微納米復(fù)合強(qiáng)化沸騰結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述材料表面微納米復(fù)合強(qiáng)化沸騰結(jié)構(gòu)包括基底材料和形成于基底材料表面的微納米復(fù)合結(jié)構(gòu)；所述微納米復(fù)合結(jié)構(gòu)包括微米乳突、連通型溝槽和納米褶皺；其中，所述微米乳突形成于所述連通型溝槽內(nèi)；所述微米乳突表面具有納米褶皺形貌；

所述微納米復(fù)合結(jié)構(gòu)還包括微米棱臺(tái)；所述連通型溝槽環(huán)繞所述微米棱臺(tái)；

所述材料表面微納米復(fù)合強(qiáng)化沸騰結(jié)構(gòu)的制備方法，包括如下步驟：

在基底材料上通過(guò)激光一體化刻蝕方法形成微納米復(fù)合強(qiáng)化沸騰結(jié)構(gòu)；

具體包括如下步驟：預(yù)處理基底材料，將預(yù)處理后的基底材料置于激光微加工平臺(tái)，預(yù)設(shè)計(jì)激光移動(dòng)路徑，使用縱橫交錯(cuò)線槽方式在加工區(qū)域形成連通型溝槽，在縱橫交錯(cuò)線槽未覆蓋區(qū)域形成微米棱臺(tái)；使用激光填充工藝在連通型溝槽內(nèi)形成微米乳突陣列；使用激光光熱作用在微米乳突表面形成納米褶皺；使用激光重復(fù)加工重復(fù)刻蝕連通型溝槽。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料表面微納米復(fù)合強(qiáng)化沸騰結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述微米乳突的形貌為錐狀乳突或柱狀乳突。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的材料表面微納米復(fù)合強(qiáng)化沸騰結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述基底材料為金、銀、鐵或其合金或其氧化物、銅或其合金或其氧化物、鋁或其合金或其氧化物、硅或其氧化物、或不銹鋼。

4.如權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)所述的材料表面微納米復(fù)合強(qiáng)化沸騰結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

在基底材料上通過(guò)激光一體化刻蝕方法形成微納米復(fù)合強(qiáng)化沸騰結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述激光一體化刻蝕方法包括激光移動(dòng)路徑、激光填充工藝、激光光熱作用和激光重復(fù)加工。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法具體包括如下步驟：預(yù)處理基底材料，將預(yù)處理后的基底材料置于激光微加工平臺(tái)，預(yù)設(shè)計(jì)激光移動(dòng)路徑，使用縱橫交錯(cuò)線槽方式在加工區(qū)域形成連通型溝槽，在縱橫交錯(cuò)線槽未覆蓋區(qū)域形成微米棱臺(tái)；使用激光填充工藝在連通型溝槽內(nèi)形成微米乳突陣列；使用激光光熱作用在微米乳突表面形成納米褶皺；使用激光重復(fù)加工重復(fù)刻蝕連通型溝槽。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述激光微加工平臺(tái)的激光為脈沖式激光。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述激光微加工平臺(tái)中激光器的種類包括氣體激光器、固體激光器、半導(dǎo)體激光器和光纖激光器；所述激光器的波長(zhǎng)范圍為355nm～1064nm。

9.如權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)所述的材料表面微納米復(fù)合強(qiáng)化沸騰結(jié)構(gòu)在強(qiáng)化沸騰傳熱領(lǐng)域的應(yīng)用。