HEAT AND MASS TRANSFER COMPONENT COMPRISING A LUBRICANT-IMPREGNATED SURFACE

• Main Authors: BARAC, George, BOLTON, Leslie, MILJKOVIC, Nenad, SETT, Soumyadip
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 29.10.2020
• Subjects: BLASTING; CHEMISTRY; DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OFGENERAL APPLICATION; FUELS; HEAT EXCHANGE IN GENERAL; HEATING; LIGHTING; LUBRICANTS; LUBRICATING COMPOSITIONS; MECHANICAL ENGINEERING; METALLURGY; PEAT; PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATINGINGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION; WEAPONS

A heat and mass transfer component comprises a lubricant-impregnated surface including hydrophobic surface features, which comprise nanostructured surface protrusions having a hydrophobic species attached thereto. The hydrophobic surface features are impregnated with a fluorinated lubricant having a viscosity in a range from about 400 mPa-s to about 6000 mPa-s. A method of fabricating a lubricant-impregnated surface on a heat and mass transfer component comprises: cleaning a thermally conductive substrate to form a cleaned substrate; exposing the cleaned substrate to a hot water or hot alkaline solution to form a thermally conductive substrate having nanostructured surface protrusions; depositing a hydrophobic species on the nanostructured surface protrusions to form hydrophobic surface features; and coating the hydrophobic surface features with a fluorinated lubricant having a viscosity in a range from 400 mPa-s to 6000 mPa-s. The heat and mass transfer component may exhibit a substantial increase in heat transfer coefficient during hydrocarbon condensation. La présente invention concerne un composant de transfert de chaleur et de masse qui comprend une surface imprégnée de lubrifiant comprenant des éléments de surface hydrophobes, qui comprennent des saillies nanostructurées en surface ayant une espèce hydrophobe fixée à celles-ci. Les éléments de surface hydrophobes sont imprégnés avec un lubrifiant fluoré ayant une viscosité dans une plage d'environ 400 mPa.s à environ 6 000 mPa.s. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une surface imprégnée de lubrifiant sur un composant de transfert de chaleur et de masse qui consiste à : nettoyer un substrat thermoconducteur pour former un substrat nettoyé; exposer le substrat nettoyé à une eau chaude ou à une solution alcaline chaude pour former un substrat thermoconducteur ayant des saillies nanostructurées en surface; déposer une espèce hydrophobe sur les saillies nanostructurées en surface pour former des éléments de surface hydrophobes; et revêtir les éléments de surface hydrophobes avec un lubrifiant fluoré ayant une viscosité dans une plage de 400 mPa.s à 6 000 mPa.s. Le composant de transfert de chaleur et de masse peut présenter une augmentation sensible du coefficient de transfert de chaleur pendant la condensation d'hydrocarbures.