本发明涉及冷凝器加工，尤其涉及一种基于亲-疏水复合表面的高效冷凝器翅片及其制备方法。
背景技术：
1、翅片是一种换热元件，是冷凝器的核心组成部分，其工作原理是在温差下将周围水蒸汽冷凝成液体从而将热量排斥到周围环境中。如果不能将冷凝水有效的排离翅片，冷凝时会形成一层液膜，增大翅片和周围蒸汽的热阻，从而降低冷凝器的传热效率，增加能耗。
2、为解决此问题，通常需要对冷凝器翅片进行加工，使其形成超疏水表面，以减少冷凝水在翅片上的停留时间，但是超疏水表面也存在水收集能力较差的问题，从而影响冷凝器的传热效率。此外，目前的冷凝器翅片加工方法有模板法、化学气相沉积法、溶胶凝胶法、激光法等，但是这些加工方法技术复杂、价格昂贵、加工效率低、影响翅片机械性能，甚至对环境或者人体有损害。
3、因此，提供一种工艺简单、成本低、环保且具有较优传热效率的冷凝器翅片制备方法，是本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种基于亲-疏水复合表面的高效冷凝器翅片及其制备方法。本发明对翅片进行电化学加工、表面修饰剂修饰、图案化去除表面修饰剂，得到基于亲-疏水复合表面的高效冷凝器翅片，有效提升了冷凝器翅片的传热与冷凝效率。
2、本发明的技术方案如下：
3、本发明第一方面保护一种基于亲-疏水复合表面的高效冷凝器翅片，包括以下步骤：
4、s1、将阴极棒、与所述阴极棒平行且相对设置的翅片、以及惰性阳极棒置于电解质溶液中，电解，控制所述翅片与所述阴极棒以保持固定间距的方式进行相对运动，直至实现所述阴极棒对所述翅片的刻蚀，对刻蚀后的翅片清洗并干燥，得到亲水翅片；
5、s2、用表面修饰剂修饰亲水翅片，清洗，干燥，得到超疏水翅片；
6、s3、用等离子体对超疏水翅片表面的表面修饰剂图案化去除，得到基于亲-疏水复合表面的高效冷凝器翅片。
7、优选地，步骤s1中，所述阴极棒是由导电金属制成；优选地，所述导电金属包括钨、钯、钛中的至少一种；
8、和/或，所述惰性阳极包括碳、铂、金中的至少一种；
9、和/或，所述翅片的材质包括铝；
10、和/或，所述电解质溶液浓度为0.8～1.2mol/l；
11、和/或，所述电解质溶液包括氯化钠溶液。
12、优选地，步骤s1中，所述阴极棒与所述翅片的间距为65～85μm。
13、优选地，步骤s1中，所述电解的电压为10～13v，所述相对运动的相对速度为0.8～1.2mm/min；
14、和/或，所述电解的电压为15～16v，所述相对运动的相对速度为1.8～2.2mm/min；
15、和/或，所述电解的电压为14～19v，所述相对运动的相对速度为2.8～3.2mm/min。
16、优选地，步骤s1中，所述干燥的温度为30～50℃；
17、和/或，所述翅片使用前依次经过水、乙醇清洗。
18、优选地，步骤s2中，所述表面修饰剂包括硬脂酸、棕榈酸、氟硅烷中的至少一种；
19、和/或，所述修饰的时间为2.5～3.5h；
20、和/或，所述干燥温度不高于50℃。
21、优选地，所述表面修饰剂为硬脂酸乙醇溶液；所述硬脂酸乙醇溶液浓度为0.03～0.07mol/l。
22、优选地，步骤s3的具体步骤为：将设置有镂空图案的掩膜覆盖在所述超疏水翅片表面，用等离子体处理，去除掩膜，得到基于亲-疏水复合表面的高效冷凝器翅片。
23、优选地，所述图案包括多个呈阵列式排列的亲水单元，每个所述亲水单元包括基部、至少一个自基部向远离基部方向延伸收敛形成的楔形部。
24、本发明第二方面保护一种基于亲-疏水复合表面的高效冷凝器翅片，所述基于亲-疏水复合表面的高效冷凝器翅片通过第一方面所述制备方法制得。
25、本发明有益的技术效果在于：
26、(1)本发明基于亲-疏水复合表面的高效冷凝器翅片的制备方法，依次对翅片进行电化学加工，化学改性，再图案化去除翅片表面用于化学改性的表面修饰剂，从而制得一种基于亲-疏水复合表面的高效冷凝器翅片，亲水部分表面可以实现水汽的快速冷凝，疏水部分表面可以使冷凝水滴快速去除，从而有效提升翅片的传热与冷凝效率，进而提升冷凝器的换热效率，降低冷凝器的使用损耗。
27、(2)相较于现有的直接将翅片作为电极进行刻蚀的加工方法，本发明电化学加工方法，可以使刻蚀温和、快速直接作用在翅片表面，能够实现翅片的快速大批量加工，并且能够通过调节阴极棒和电解质溶液的规格实现不同尺寸的翅片加工。
28、(3)本发明利用等离子体图案化去除翅片表面修饰的表面修饰剂，并且翅片制备过程中，均使用中性溶液与无氟改性剂，保证了翅片的安全性和环保性，并且本发明制备方法工艺简单、成本低，能够降低冷凝器翅片的生产成本。
1.一种基于亲-疏水复合表面的高效冷凝器翅片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述阴极棒是由导电金属制成；优选地，所述导电金属包括钨、钯、钛中的至少一种；
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述阴极棒与所述翅片的间距为65～85μm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述电解的电压为10～13v，所述相对运动的相对速度为0.8～1.2mm/min；
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述干燥的温度为30～50℃；
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述表面修饰剂包括硬脂酸、棕榈酸、氟硅烷中的至少一种；
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述表面修饰剂为硬脂酸乙醇溶液；所述硬脂酸乙醇溶液浓度为0.03～0.07mol/l。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s3的具体步骤为：将设置有镂空图案的掩膜覆盖在所述超疏水翅片表面，用等离子体处理，去除掩膜，得到基于亲-疏水复合表面的高效冷凝器翅片。
9.根据权利要求1或8所述的制备方法，其特征在于，所述图案包括多个呈阵列式排列的亲水单元，每个所述亲水单元包括基部、至少一个自基部向远离基部方向延伸收敛形成的楔形部。
10.一种基于亲-疏水复合表面的高效冷凝器翅片，其特征在于，所述基于亲-疏水复合表面的高效冷凝器翅片通过权利要求1-9任一项所述的制备方法制得。