【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高低温试验箱蒸发器，具体涉及一种用于高低温试验箱蒸发器的无机超疏水涂层，以及该无机超疏水涂层的制备方法。
技术介绍
1、高低温试验箱是一种具有模拟大气环境中温度变化规律的产品，适用于工业产品高温、低温的可靠性试验，主要针对于电工、电子产品，以及其元器件及其它材料进行在高温、低温综合环境下运行、使用时的适应性试验，用于产品设计、改进、鉴定及检验等环节。
2、高低温试验箱产品具有较宽的温度控制范围，通常采用复叠式制冷循环系统的高低温试验箱的工作温度范围在-60-200℃。
3、高低温试验箱的结构大体上可以分为五部分,它们分别是控制系统、制冷系统、制热系统、温度监控系统和空气循环系统，其中，箱体内的换热器件蒸发器是制冷系统的重要组件。
4、蒸发器按照冷却对象的不同，分为冷却液体型、冷却空气型，而冷却液体型蒸发器又分为u型管式蒸发器、直管式蒸发器、板式蒸发器。其中，板式蒸发器是通过将压缩后的液态物质转化为气态的物体达到冷却效果。
5、板式蒸发器是由温度传感器、底板、数张叠装的板片(传热板片)、端板、角孔和接管等组成的，其中，传热板片是具有一定波纹形状的金属板片，各传热板片之间形成许多小流通断面的流道，传热板片的两侧形成冷、热流体通道，在流动过程中通过板壁进行换热。
6、板式蒸发器的优点在于：体积小、重量轻、传热效率高、所需制冷剂充注量少、可靠性高、价格便宜等特点；其缺点在于：面积大、缝隙多，导致传热板片在长期低于零度工作时表面极易凝结水蒸气进而结冰，从而导致蒸发器
7、为了解决上述问题，现有技术采用了以下两种方案：
8、1.在试验箱壳体上增加自动除冰结构。
9、此结构可以在蒸发器表面结冰后对冰进行自动清除，以保障蒸发器的表面尽量不存在结冰问题，从而保障蒸发器的良好换热和空调的制冷效果。
10、本方案的弊端主要在于：(1)增加自动除冰结构必然会增加空调的整体重量和体积；(2)会较明显地增加制作成本，提升制作工艺复杂度；(3)除冰效果有待提高，且后续维修较为困难。因此，本方案存在的问题点较多。
11、2.在传热板片的表面制作疏水涂层，以抑制结霜结冰。
12、最为熟知且应用较多的为利用二氧化硅的疏水性能制备二氧化硅基超疏水涂层。二氧化硅基超疏水涂层的制备方法有两种：(1)将二氧化硅颗粒与溶剂混合搅拌，经过超声分散、调节酸碱度等工艺过程获得二氧化硅分散体系；(2)将二氧化硅等混合粉粒加到溶剂中，并加入低表面能有机物进行修饰而获得分散体系。
13、本方案的弊端主要在于：(1)大部分疏水涂层不便于大面积成膜，即使成膜，其附着力也偏小，容易脱落；(2)大多数有机涂层在高温下容易挥发、寿命短，无法同时兼顾低温、高温两种工作环境，并不适宜在-60-200℃的高低温试验箱中使用。
14、因此，如何有效、低成本地解决板式蒸发器的结冰问题就成了本领域技术人员亟待解决的技术问题了。
技术实现思路
1、为解决上述现有技术中存在的高低温试验箱在低温下霜凝结、高温下涂层寿命短、成膜效果差的问题，本专利技术提供一种基于θ-al2o3的无机超疏水涂层制备方法。
2、具体方案如下：
3、本专利技术的目的之一在于提供一种用于高低温试验箱蒸发器的无机超疏水涂层的制备方法，所述高低温试验箱蒸发器设有传热板片，所述传热板片为铝材，所述传热板片的表面设有无机超疏水涂层，其特征在于，所述无机超疏水涂层的制备方法包括以下步骤：
4、(1)取传热板片底板，进行600℃热处理，得到表层100-300nm的氧化铝；
5、(2)把步骤(1)经热处理后的传热板片底板置于10-20％的稀硫酸溶液中进行溶解，得到硫酸铝溶液；
6、化学反应式为：al2o3+3h2so4＝al2(so4)3+3h2o
7、(3)往步骤(2)制得的硫酸铝溶液中加入过量的氨水，得到无定形氢氧化铝沉淀物；
8、化学反应式为：al2(so4)3+6nh3·h2o＝2al(oh)3↓+3(nh4)2so4
9、(4)将步骤(3)制得的无定形氢氧化铝沉淀物在50-70℃条件下，加热30分钟，得到水软铝石；
10、(5)将步骤(4)制得的水软铝石在450℃条件下，热处理60分钟，得到表层为γ-al2o3的传热板片底板；
11、(6)采用100-1000w的光纤激光器聚焦步骤(5)制得的传热板片底板的表面，进行逐点激光扫描快速退火，得到θ-al2o3涂层；
12、(7)采用真空氩离子刻蚀对所步骤(6)制得的θ-al2o3涂层进行粗粒化处理，得到高表面积的θ-al2o3涂层，获得无机超疏水涂层成品。
13、进一步的，所述步骤(1)的传热板片底板的材质为601型铝材。
14、进一步的，所述步骤(6)采用500-1000w的光纤激光器进行快速退火，所得到的θ-al2o3涂层与水的接触角为150-160°。
15、进一步的，所述步骤(7)采用真空氩离子刻蚀的时间为30分钟，所得到的θ-al2o3涂层与水的接触角为160-175°。
16、本专利技术的另一目的在于提供一种采用上述的制备方法制作的用于高低温试验箱蒸发器的无机超疏水涂层。
17、本专利技术的另一目的在于提供一种高低温试验箱蒸发器的传热板片，所述传热板片的表面设有上述的无机超疏水涂层。
18、本专利技术的另一目的在于提供一种高低温试验箱的蒸发器，所述蒸发器设有传热板片，所述传热板片的表面设有上述的无机超疏水涂层。
19、本专利技术的另一目的在于提供一种高低温试验箱，所述高低温试验箱设有蒸发器，所述蒸发器设有传热板片，所述传热板片的表面设有上述的无机超疏水涂层。
20、其中：
21、氧化铝(aluminium oxide)是一种高硬度的无机化合物，化学式：al2o3，熔点为2054℃，沸点为2980℃。al2o3是一种在高温下可电离的离子晶体，常用于制造耐火材料。al2o3有许多同质异晶体，已知的有10多种，其中，θ-al2o3是由拜尔体的氢氧化铝在一定的升温速率下，在900-1100℃煅烧得到的，θ-al2o3属单斜晶系，其性能介于α-al2o3和β-al2o3。
22、θ-al2o3相离子晶体在固/水界面具有负表面能，因此，可作为超疏水涂层使用。本专利技术在传热板片中加入θ-al2o3超疏水涂层以实现荷叶的超疏水效应，使得传热板片具有独特的润湿性能，从而大幅降低水滴的粘附性能，防止蒸发水的凝结，以实现蒸发器的自清洁，从而避免蒸发器出现结冰的问题。
23、有益效果：
24、本专利技术所制备的用于高低温试验箱蒸发器的无机超疏水涂层主要是采用基于θ-al2o3相离子晶体在固/水界面具有负表面能，其化学稳定性高，与金属底板附着力好，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于高低温试验箱蒸发器的无机超疏水涂层的制备方法，所述高低温试验箱蒸发器设有传热板片，所述传热板片为铝材，所述传热板片的表面设有无机超疏水涂层，其特征在于，所述无机超疏水涂层的制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于高低温试验箱蒸发器的无机超疏水涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)的传热板片底板的材质为601型铝材。
3.根据权利要求1所述的用于高低温试验箱蒸发器的无机超疏水涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤(6)采用500-1000W的光纤激光器进行快速退火，所得到的θ-Al2O3涂层与水的接触角为150-160°。
4.根据权利要求1所述的用于高低温试验箱蒸发器的无机超疏水涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤(7)采用真空氩离子刻蚀的时间为30分钟，所得到的θ-Al2O3涂层与水的接触角为160-175°。
5.一种采用权利要求1-4任一所述的制备方法制作的用于高低温试验箱蒸发器的无机超疏水涂层。
6.一种高低温试验箱蒸发器的传热板片，其特征在于，所述传热板片的表面设有权利要求5所述的无机
7.一种高低温试验箱的蒸发器，所述蒸发器设有传热板片，其特征在于，所述传热板片的表面设有权利要求5所述的无机超疏水涂层。
8.一种高低温试验箱，所述高低温试验箱设有蒸发器，所述蒸发器设有传热板片，其特征在于，所述传热板片的表面设有权利要求5所述的无机超疏水涂层。
...【技术特征摘要】
1.一种用于高低温试验箱蒸发器的无机超疏水涂层的制备方法，所述高低温试验箱蒸发器设有传热板片，所述传热板片为铝材，所述传热板片的表面设有无机超疏水涂层，其特征在于，所述无机超疏水涂层的制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于高低温试验箱蒸发器的无机超疏水涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)的传热板片底板的材质为601型铝材。
3.根据权利要求1所述的用于高低温试验箱蒸发器的无机超疏水涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤(6)采用500-1000w的光纤激光器进行快速退火，所得到的θ-al2o3涂层与水的接触角为150-160°。
4.根据权利要求1所述的用于高低温试验箱蒸发器的无机超疏水...
【专利技术属性】
技术研发人员：何平，
申请(专利权)人：厦门肖克利能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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