izpis_h1_title_alt

Laser-engineered microcavity surfaces with a nanoscale superhydrophobic coating for extreme boiling performance
ID Može, Matic (Avtor), ID Senegačnik, Matej (Avtor), ID Gregorčič, Peter (Avtor), ID Hočevar, Matej (Avtor), ID Zupančič, Matevž (Avtor), ID Golobič, Iztok (Avtor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (24,01 MB)
MD5: 48AC5406CB2147F677954116512F318A
URLURL - Izvorni URL, za dostop obiščite https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.0c01594 Povezava se odpre v novem oknu

Izvleček
Functionalized interfaces enhancing phase-change processes have immense applicability in thermal management. Here, a methodology for fabrication of surfaces enabling extreme boiling heat transfer performance is demonstrated combining direct nanosecond laser texturing and chemical vapor deposition of a hydrophobic fluorinated silane. Multiple strategies of laser texturing are explored on aluminum with subsequent nanoscale hydrophobization. Both superhydrophilic and superhydrophobic surfaces with laser-engineered microcavities exhibit significant enhancement of the pool boiling heat transfer. Surfaces with superhydrophobic microcavities allow for enhancements of the heat transfer coefficient of over 500%. Larger microcavities with a mean diameter of 4.2 um, achieved using equidistant laser scanning separation, induce an early transition into the favorable nucleate boiling regime, while smaller microcavities with a mean diameter of 2.8 um, achieved using variable separation, provide superior performance at high heat fluxes. The enhanced boiling performance confirms that the Wenzel wetting regime is possible during boiling on apparently superhydrophobic surfaces. A notable critical heat flux enhancement is demonstrated on superhydrophobic surfaces with engineered microstructure showing definitively the importance and concomitant effect of both the surface wettability and topography for enhanced boiling. The fast, low-cost and repeatable fabrication process has great potential for advanced thermal management applications.

Jezik:Angleški jezik
Ključne besede:surface functionalization, laser surface engineering, hydrophobic surfaces, pool boiling, nucleate boiling, laser structuring
Tipologija:1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:FS - Fakulteta za strojništvo
Status publikacije:Objavljeno
Različica publikacije:Recenzirani rokopis
Leto izida:2020
Št. strani:24419-24431
Številčenje:Vol. 12, iss. 21
PID:20.500.12556/RUL-116531 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:536.24(045)
ISSN pri članku:1944-8244
DOI:10.1021/acsami.0c01594 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:14158851 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:27.05.2020
Število ogledov:2106
Število prenosov:985
Metapodatki:XML RDF-CHPDL DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Gradivo je del revije

Naslov:ACS applied materials & interfaces
Skrajšan naslov:ACS appl. mater. interfaces
Založnik:American Chemical Society
ISSN:1944-8244
COBISS.SI-ID:14731286 Povezava se odpre v novem oknu

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:funkcionalizacija površin, laserski inženiring površin, hidrofobne površine, vrenje v bazenu, mehurčkasto vrenje, lasersko strukturiranje

Projekti

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J2-1741
Naslov:Lasersko mikro in nanostrukturiranje za razvoj biomimetičnih kovinskih površin z edinstvenimi lastnostmi (LaMiNaS)

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P2-0223
Naslov:Prenos toplote in snovi

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P2-0392
Naslov:Optodinamika

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P2-0132
Naslov:Fizika in kemija površin kovinskih materialov

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:Z2-9215
Naslov:Razvoj biomaterialov z laserskim teksturiranjem kovinskih zlitin (BiomatLasTex)

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj