范鹏艳 刘中良 李艳霞

基于纳米SiO2的透明疏水表面制备与抑霜性能研究

范鹏艳 刘中良 李艳霞

（北京工业大学能源与动力工程学院 北京 100124）

在自然对流条件下对竖直放置的透明超疏水表面和无修饰玻璃表面可视化结霜研究。结果表明，纳米二氧化硅在表面形成了几百纳米的纳米聚集团，使得表面凹凸不平，这种结构与荷叶表面的均有类似的微纳粗糙结构，制备出的表面最大接触角为153.1°，表面具有超疏水特性；在不同粒径下研究发现随着纳米二氧化硅粒径的降低其接触角是逐渐增大的；涂层会对表面透射率产生影响，15nm下的表面透射率仅降低8.86%；粒径越小制作出的表面能够更有效的抑制霜层的增长，15nm的表面抑霜时间可延长至770s，相比没有涂层的表面延长了165.5%。

疏水性；纳米二氧化硅；实验

0 引言

随着全球经济的发展，能源紧缺成为当下重大问题。空气源热泵由于空气的取之不尽用之不竭得到人们广泛关注[1]。在热泵机组中蒸发器的温度为最低温度，冬季蒸发器放在室外，当蒸发器表面温度低于水凝固点温度且湿度达到一定值时，与湿空气接触的蒸发器表面会发生结霜现象，结霜使得蒸发器对外换热的热阻增加，随着霜层的逐步增厚，制冷机组的能耗增加，COP降低，机组的性能受到影响[2]。在一定情况下，一定厚度的霜层会使得制冷机组会出现停车现象[3,4]，因此如何防止表面结霜成为当下的研究热点。

当下的除霜方式主要有两种：主动除霜和被动除霜[5]。……