納米TiO-,2-傳熱表面的液相沉積法制備及其池沸騰防垢研究.pdf

1、目前，換熱設備在運行中都存在污垢的問題。采用傳統(tǒng)的機械除垢或化學劑清除污垢，普遍存在著成本高和二次污染的問題。因此，迫切需要開發(fā)一種方便可行的防除污垢的方法。文獻研究表明，通過表面處理技術對換熱表面進行處理，降低傳熱表面的表面能，能夠減少污垢的形成。 鑒于液相沉積法(LPD法)在產(chǎn)業(yè)化方面存在的潛力，本文開展了液相沉積法制備TiO2薄膜的研究。實驗中系統(tǒng)地討論了[TiF6]2-的濃度、反應物中(NH4)2TiF6和H3BO3的摩

2、爾比、沉積時間、反應溫度以及基底表面情況對沉積薄膜的影響。在紫銅基底上用液相沉積法得到納米TiO2薄膜，并對所獲得的納米薄膜表面的表面能、接觸角、薄膜厚度進行了測量和表征。得到了薄膜厚度和表面能的關系。結果表明當薄膜厚度小于100納米時，表面能降低至45 mJ.m-2左右。 在池沸騰裝置中，應用自行開發(fā)的數(shù)據(jù)微機自動測試采集系統(tǒng)，對沉積不同厚度的納米TiO2薄膜基底的強化傳熱效果和抗垢性能進行了研究。研究結果表明，在蒸餾水實驗中

3、，沉積納米薄膜的基底的傳熱效果明顯好于未處理基底，同未處理基底相比，沉積厚度為46.7nm薄膜的基底的池沸騰傳熱系數(shù)提高至130％，厚度為76.8nm的薄膜基底提高至150％，厚度為108nm的薄膜基底提高至113％；在污垢實驗中，未處理基底和拋光基底的結垢誘導期很短，分別為400min和700min，同未處理基底相比，沉積厚度為46.7nm的薄膜基底的結垢時間延長了10倍，沉積厚度為76.8nm的薄膜基底的結垢時間延長了9倍，故沉積納