二氧化鈦納米管陣列的制備及其強化傳熱應用*

張少峰，胡柏松 ，陳興林，司祥華，王德武 ，張 丹

（1.河北工業大學化工學院，天津300130；2.河北工業大學海洋學院）

二氧化鈦納米管陣列的制備及其強化傳熱應用*

張少峰1，胡柏松1，陳興林1，司祥華2，王德武1，張 丹1

（1.河北工業大學化工學院，天津300130；2.河北工業大學海洋學院）

分別以無機酸性溶液（氟化銨和硫酸）和有機中性溶液（氟化銨和丙三醇）作為電解液，采用陽極氧化法在鈦板表面制備出二氧化鈦納米管陣列，并以制得的納米表面作為換熱壁面，對其強化傳熱的性能進行實驗研究。通過場發射掃描電鏡表征其微觀結構形貌，利用接觸角測量儀檢測表面的靜態接觸角。結果表明，有機中性溶液制備出的納米管管徑大、管壁厚，兩種方法得到的納米表面均具有親水特性，接觸角明顯減小。池沸騰實驗中，與未處理的鈦板相比，納米表面能夠產生更多的汽化核心，有利于提高傳熱系數及臨界熱流密度。其中有機中性溶液條件下制備的納米表面的傳熱系數和臨界熱流密度分別達到了10 kW/（m2·℃）和330 kW/m2，相比于未處理的鈦板分別提高了66.7%和15.8%。

池沸騰；傳熱；二氧化鈦納米陣列

二氧化鈦是一種重要的無機功能材料，一維二氧化鈦納米管具有較大的比表面積、較高的機械強度、較強的吸附能力、不易發生光腐蝕、耐酸堿性好等優點［1-2］。由于二氧化鈦納米管具有高度有序和尺寸可控的特性而引起越來越多的關注［3-4］。近幾年已有文獻對二氧化鈦納米管的制備、性能以及在傳熱方面的應用等進行了綜述。……