2002 Fiscal Year Annual Research Report
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12555059
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
高田 保之 九州大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (70171444)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
下吹越 光秀 東陶機器(株), 基礎研究所・ハイドロテクト研究部, 研究主査
渡部 俊也 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授
吉田 敬介 九州大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (60191582)
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| Keywords | 酸化チタン / 超親水性 / 相変化 / 接触角 / 沸騰・蒸発 / 紫外線 / スパッタリング |
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| Research Abstract |
本研究は,光触媒の超親水性を利用して,気液相変化系で優れた性能を有する伝熱面の開発を目的とする.
本年度は,次の項目についての検討を行った.
(1)プラズマ処理により接触角を変化させて,高温面上の液滴の蒸発に及ぼす影響を詳細に調べた.
(2)アルミ表面のプラズマ処理による改質と接触角の変化を測定した.
(3)スパッタによる円柱伝熱面への成膜
その結果,(1)については銅,アルミ,ステンレスについて接触角を変化させて,蒸発時間を測定したところ,接触角が小さいほど蒸発時間が短く,超親水性の効果により伝熱が促進されることが判明した.また,濡れ限界温度を調べたところ,接触角が小さくなるほど濡れ限界温度は上昇し,最大20K以上の差がでることがわかった.液滴の大きさの効果についても継続して調査を実施中である.
(2)のプラズマ改質により作製したアルミ表面はフラクタルな構造を有しており,初期状態では拡張濡れを呈する.ところが,時間の変化とともに接触角が上昇し150°以上の超撥水状態になることが分かった.この現象は極めて興味深いものの原因は不明で現在調査中である.
(3)については実用酸化チタン皮膜伝熱面の開発につながるものでり,銅とステンレスパイプへの成膜を実施した.その結果,銅については酸化の影響が大きく,実用向きではない.一方,ステンレスへの成膜特性は良好であり,実用伝熱面の最有力候補であるとの感融が得られた.
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[Publications] 高田保之, 日高澄具, 山本弘志, 中村匡亨, 増田正孝, 伊藤猛宏: "液滴の蒸発に関する接触角の効果(光励起超親水化現象を用いた接触角の制御)"日本機械学会論文集 (B編). 68-671. 1911-1918 (2002)
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[Publications] Y.Takata: "Control of Surface Wettability by Plasma Irradiation"Proceeding of the Fourth Pacific Rim Thermal Science and Energy Engineering Workshop(PaRTSEE-4). 113-116 (2002)
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[Publications] Y.Takata, H.Kubota, T.Ito: "Boiling Heat Transfer to Subcooled Nitrogen from Thin Wire in Narrow Space"Proceeding of 2002 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition, New Orleans, LA. (CD-ROM). IMECE2002-34064 (2002)
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[Publications] Y.Takata: "Photo-induced Hydrophilicity and Its Applications to Phase Change Phenomena"Thermal Science & Engineering. VOl.10, No.6. 31-38 (2002)
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[Publications] 高田保之: "光触媒の超親水性と相変化伝熱への応用"混相流. 16-3. 15-18 (2002)
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[Publications] Y.Takata, S.Hidaka, M.Masuda, T.Ito: "Pool Boiling on a Superhydrophilic Surface"International Journal of Energy Research. VOl.27,Issue2. 111-119 (2003)
