[發(fā)明專利]一種兼具親水性和疏水性的梯度多孔結(jié)構(gòu)換熱管及其制造工藝

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111136051.3
• 申請(qǐng)日: 2021-09-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113739616A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳正明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無(wú)錫市志成生化工程裝備有限公司
• 主分類號(hào): F28F1/12
• 分類號(hào): F28F1/12;F28F13/18
• 代理公司: 無(wú)錫中瑞知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32259
• 代理人: 楊一雷

1.一種兼具親水性和疏水性的梯度多孔結(jié)構(gòu)換熱管，包括光滑的基管(1)，其特點(diǎn)在于：所述基管(1)的外壁固定設(shè)置燒結(jié)層(2)，所述燒結(jié)層(2)由一層頂端金屬多孔層(203)及至少一層的親水金屬多孔層組成，所述至少一層親水金屬多孔層相互層疊設(shè)置在基管(1)外壁上，每層所述親水金屬多孔層均由若干個(gè)形狀規(guī)則的親水金屬顆粒呈孔隙結(jié)構(gòu)排布組成，各層親水金屬多孔層中的所述親水金屬顆粒材質(zhì)相同，親水金屬顆粒粒徑范圍均為44～200μm，親水金屬顆粒的粒徑隨著層數(shù)由下往上依次遞增，親水金屬顆粒的外壁包覆親水性薄膜；所述頂端金屬多孔層(203)固定設(shè)置在最上層親水金屬多孔層的頂端面，所述頂端金屬多孔層(203)由若干個(gè)親水區(qū)(2031)和若干個(gè)平面呈規(guī)則形狀的疏水區(qū)(2032)錯(cuò)落布置組成，所述親水區(qū)(2031)和疏水區(qū)(2032)均由若干個(gè)規(guī)則的頂端金屬顆粒呈孔隙結(jié)構(gòu)排布組成，所述頂端金屬顆粒的粒徑大于親水金屬顆粒的粒徑，頂端金屬顆粒的粒徑范圍均為44～200μm，所述親水區(qū)(2031)內(nèi)的頂端金屬顆粒的外壁包覆親水性薄膜，所述疏水區(qū)(2032)內(nèi)的頂端金屬顆粒的外壁包覆疏水性薄膜；所述燒結(jié)層(2)的孔隙率為30％～70％；每層金屬多孔層的厚度為該層親水金屬顆粒粒徑的2～3倍，頂端金屬多孔層(203)的厚度為頂端金屬顆粒的2～3倍；疏水區(qū)(2032)的平面呈圓形、矩形、三角形、環(huán)向條紋形、縱向條紋形、螺旋線形中的一種；親水金屬顆粒和頂端金屬顆粒的形狀是球形、柱狀、樹(shù)枝狀中的一種；所述親水金屬顆粒和頂端金屬顆粒的材質(zhì)是銅、鐵、鋁或不銹鋼中的一種。

2.一種兼具親水性和疏水性的梯度多孔結(jié)構(gòu)換熱管的制造工藝，步驟如下：

第一步：將親水金屬混合液通過(guò)噴涂或離心涂膜的方式均勻覆蓋在光滑的基管(1)外壁上，風(fēng)干后放入燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為親水金屬顆粒熔點(diǎn)絕對(duì)溫度的百分之七十至百分之八十，燒結(jié)后形成金屬多孔層；

第二步：將頂端金屬顆?；旌弦和ㄟ^(guò)噴涂或離心涂膜的方式均勻覆蓋在金屬多孔層的頂端面，然后放入燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為金屬顆粒熔點(diǎn)絕對(duì)溫度的百分之七十至百分之八十，形成頂端金屬多孔層(203)；

第三步：將表面固定設(shè)置燒結(jié)層(2)的換熱管置于90℃～100℃的金屬氧化液中氧化10～20分鐘，金屬氧化液會(huì)順著孔隙一直流到基管(1)的外壁，使得所述親水金屬顆粒和親水頂端金屬顆粒的外壁均包覆親水性薄膜，形成親水金屬多孔層及頂端金屬多孔層(203)的親水區(qū)(2031)；

第四步：選擇、規(guī)劃部分親水區(qū)(2031)變?yōu)橐?guī)則形狀的疏水區(qū)(2032)，使用疏水化修飾劑對(duì)疏水區(qū)(2032)內(nèi)的頂端金屬顆粒進(jìn)行浸潤(rùn)處理，浸潤(rùn)20～40分鐘后將換熱管放入160℃～200℃的環(huán)境進(jìn)行熱處理，使得疏水區(qū)(2032)內(nèi)的頂端金屬顆粒外壁包覆疏水性薄膜；

其中所述親水金屬混合液為親水金屬顆粒與粘結(jié)劑按重量比為9～19：1的比例混合而成，所述頂端金屬顆?；旌弦簽轫敹私饘兕w粒與粘結(jié)劑按重量比為9～19：1的比例混合而成，所述金屬氧化液為次氯酸鈉、氫氧化鈉、十二水磷酸鈉和水的混合液。

3.根據(jù)權(quán)利要2所述的一種兼具親水性和疏水性的梯度多孔結(jié)構(gòu)換熱管的制造工藝，其特征在于：如果需要燒結(jié)兩層以上的金屬多孔層，完成第一步后參照第一步重復(fù)，將不同粒徑的金屬混合液依次噴涂或離心涂膜后進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為親水金屬顆粒熔點(diǎn)絕對(duì)溫度的百分之七十至百分之八十。

4.根據(jù)權(quán)利要2所述的一種兼具親水性和疏水性的梯度多孔結(jié)構(gòu)換熱管的制造工藝，其特征在于：第一步中的燒結(jié)溫度為金屬顆粒熔點(diǎn)攝氏溫度的三分之二。

5.根據(jù)權(quán)利要2所述的一種兼具親水性和疏水性的梯度多孔結(jié)構(gòu)換熱管的制造工藝，其特征在于：所述金屬氧化液中次氯酸鈉、氫氧化鈉、十二水磷酸鈉和水的重量比例為3～4：5：10：80～100。