CN105180709B - 一种局部可控亲疏水性的多孔传热表面制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了属于强化传热技术领域的一种局部可控亲疏水性的多孔传热表面制备方法。该制备方法主包括主要三个步骤：第一步为烧结多孔金属表面；第二步为多孔结构全面亲水化处理；第三部为设计定位微细管注液器，并利用其定位功能向局部多孔结构表面注入疏水化处理溶液，进行局部疏水化处理；最后获得具有可控亲水毛细结构和局部疏水的多孔换热表面。本发明利用高效传热多孔结构耦合可控局部亲疏水改性处理，促进液体在多孔换热表面内的快速传输，加快了液相向疏水汽化核心的补给；同时疏水汽化核心降低了对气泡的吸附力，促进气泡快速脱离，提高了多孔结构传热表面的可控性，所制备高效可控的多孔传热表面，是换热器加工领域的技术革新。

Description

一种局部可控亲疏水性的多孔传热表面制备方法

技术领域

本发明属于强化传热技术领域，特别涉及一种局部可控亲疏水性的多孔传热表面制备方法。

背景技术

沸腾相变传热作为一种高效传热手段，广泛应用于高效换热器、快速冷却以及能源存储等领域。但鉴于沸腾过程存在膜沸腾或干壁现象，显著降低传热效率，甚至导致设备烧毁的情况。在实际应用过程中，沸腾传热必须控制在传热系数大和壁温较低的核沸腾阶段；或者为避免干壁、烧毁现象，提高对设备材料的要求、限制换热器的应用工况。因此，提高沸腾相变传热效率、保证换热设备的安全高效运行，其重中之重即为如何精确调控沸腾形态，有效提高核沸腾形态下的相变传热性能。

沸腾过程可分为自然对流传热、核沸腾、膜沸腾几个阶段。自然对流阶段是沸腾气泡产生之前较低热通量状态；当壁面过热度增大到一定程度，在壁面核化中心处产生气泡，初始气泡在上升过程中很快与周围液体换热冷却消失，逐渐形成稳定的核沸腾，核沸腾阶段传热系数随壁面过热度的增大而明显上升；当过热度达到临界值，气泡大量产生，在表面合并成热导率低的汽膜，使传热分系数下降，转变为膜状沸腾。一旦壁面过热度超过临界值，沸腾进入膜沸腾阶段，传热表面出现干烧现象，换热器即面临烧毁的危险，同时其传热效率显著降低；为此，实际应用中核沸腾是沸腾相变传热的主要形态。而核化沸腾的两大必要条件为过热度和汽化核心，汽化核心密度正比于壁面热流密度的平方，即加热壁面汽化核心密度越大其传热效率越高；因此传热表面耦合多孔结构能够使其具有密度最大的汽化核心。一般情况下，多孔结构传热表面的换热性能是光滑表面的1.5‐3倍，致使近年来多孔结构传热材料甚是火爆，也因此涌现出诸多制备多孔材料的方法和研究。

事实上，多孔结构相邻多个汽化核心形成的气泡之间具有相互作用，核化中心过密会引起气泡之前的相互抑制或融合，恶化传热。另一方面，制备不同亲疏水性表面或分割表面控制高效滴状冷凝相变传热形态；构造微结构促进冷凝液滴Cassie态附着，加快液滴的脱落频率，强化冷凝传热效率；设计外加电场抑制沸腾气泡的产生，减小气泡脱离半径和脱离频率，强化单相对流传热等等；已成为目前调控相变形态，从根本上强化相变传热的前沿热点课题。微结构制备疏水或超疏水表面，使得冷凝液滴在范德华力、毛细结构的毛细吸引力以及与之对应的惯性力、剪切力的共同作用下，更容易跳跃脱离，大大减小液滴的脱离直径和液滴合并的可能性，有效抑制大面积的膜换热形态，降低表面液滴热阻。而有超亲水性的表面微结构能够在毛细吸引力作用下，促进沸腾气泡脱离后液相的及时补充，缩短了气泡脱离周期，从而提高池沸腾临界热流密度；光滑表面的亲疏水性对沸腾临界热通量的影响很小，而多孔亲水性表面可将沸腾临界热通量提高至原来的1.5‐1.6倍，其多孔结构空隙和毛细泵力是强化沸腾传热的根本。而疏水的多孔金属反而大大降低了沸腾临界热流密度，形成了类似与膜沸腾的气泡层。

多孔金属强化沸腾的主要优势，在于表面密集的核化中心，以及微小孔隙能够提供较大的毛细作用力使液体补充。控制成核中心，调控高热流密度在传热表面的分布，一直是沸腾传热过程中的重点和难点；如何巧妙设计多孔金属结构，调控汽化核心在沸腾表面的分布，是利用多孔金属强化沸腾相变的关键。本发明提出多孔结构耦合亲疏水性能调控沸腾传热性能，是从相变传热的物理机理出发，从根本上强化传热性能的新技术、新方法。

发明内容

本发明的目的在于提出一种局部可控亲疏水性的多孔传热表面制备方法，其特征在于，所述局部可控亲疏水性的多孔传热表面制备方法，包括如下步骤：

步骤1，首先利用颗粒烧结制备多孔金属传热表面；

步骤2，然后对整体骨架进行亲水性处理，针对局部毛细结构进行疏水表面处理；

步骤3，经过恒温一定时间的化学键合，最终获得具有可控“疏水点”以及“亲水毛细结构”的整体亲水局部疏水的多孔金属传热表面；

所述步骤1利用颗粒烧结制备多孔金属表面为采用金属颗粒烧结制备多孔金属结构的平面、或者具有固定的汽化核心空穴的多孔金属表面；具体步骤：

(1.1)首先对不同直径金属颗粒进行分类筛选并做预处理，保证颗粒的均匀性；

(1.2)平铺金属颗粒于换热金属表面上，用刮板刮平确保金属颗粒表面平整，然后进入焙烧炉烧结；

(1.3)所述平整金属颗粒表面是借鉴单层石墨烯取样方法制备，利用黏贴薄膜粘附单层高熔点卤盐颗粒，压覆于金属颗粒层顶部获得生胚，或者利用模具压覆金属颗粒表面获得具有汽化核心空穴的生胚；将生胚在惰性气体保护下烧结，并在保持气体保护状态下冷却；继而将烧结表面浸泡温水中脱溶，获得具有固定汽化核心空穴的多孔金属表面。

所述步骤2对整体骨架进行亲水性表面改性,及针对局部毛细结构进行疏水表面改性；包括：

(2.1)首先对整体骨架的各表面进行亲水性的表面改性，所述进行亲水性的表面改性即按照步骤1进行固定汽化空穴的多孔金属表面处理或对金属微结构进行亲水处理；

(2.2)所述局部毛细结构进行疏水改性是利用毛细管注液器吸取疏水处理液，局部注入疏水处理液滴于具有固定汽化核心空穴或局部的汽化核心点的多孔金属表面中；经过恒定室温一定时间的化学键合，以疏水处理液与金属表面物完成缩合反应为准，获得具有亲水毛细结构和局部疏水点的多孔金属表面；所述疏水处理液为具有疏水基团可以与氧化金属表面发生键合反应的均可。

所述多孔金属表面处理或对金属微结构进行亲水处理是将多孔金属传热表面放在NaClO₂：NaOH：Na₃PO₄·12H₂O：H₂O＝3.75:5:10:81.25wt％的金属氧化液中，在96℃浸泡30min，对多孔金属表面处理或对金属微结构进行亲水化处理。

所述毛细管局部注入疏水处理液滴大小则根据毛细管直径d和液体表面张力σ计算液体进入毛细管的高度h，以及液滴体积和液滴直径D决定，并估算疏水点直径D`；或局部疏水点液滴的大小还能利用精密微步进电机控制；由于多孔毛细结构的亲水性，因此D`>D；当利用机加工方法制备固定汽化核心空穴时，其尺度与沸腾气泡相近，则同理反推微细针头的直径与液滴的直径由下面二式计算：

其中ρ为液体密度，mg为液体质量；所述疏水处理液体是指能够将金属表面疏水化修饰，在金属氧化层表面形成疏水基团的功能化液体。

所述局部毛细结构进行疏水改性的毛细管注液器是加工具有灵活固定排布针管的定位微细管注液器，利用定位微细管注液器将疏水处理溶液准确引入步骤1得到的具有固定汽化空穴的多孔金属表面上，得到固定汽化核心空穴或局部的汽化核心点，并进行恒定、高温脱水处理，获得具有传热性和疏水性好的固定汽化核心空穴的多孔金属表面。

所述恒定、高温脱水处理为60℃恒温浸泡1h，然后80‐200℃脱水3h。

所述步骤1‐(1.3)的焙烧炉烧结为600‐700℃烧结3h，然后氮气保护下自然冷却；获得多孔金属传热表面。

所述定位微细管注液器由微细针头固定在注射器活塞筒底部的排布定位板上，活塞及活塞推动杆插入活塞筒，活塞筒底部与插入定位托内槽构成，与定位托底上定位配合，其定位托确保微细针头在注射器上的位置分布与预设的汽化核心点或已有固定汽化核心空穴的分布保持一致；保证微细针头与定位槽中多孔表面上的固定汽化核心空穴或预设汽化核心点的精准定位，以便对局部进行疏水表面改性。

所述微细针头尺寸为成核气泡尺度，在10‐30微米范围；其材质为金属、陶瓷或硬质有机材料；其形状为方形或圆形，其形状尺寸与烧结模板保持一致；

所述活塞筒、活塞以及活塞推动杆的材料为陶瓷、金属、玻璃或有机硬质材料。

所述金属颗粒尺度为空心或实心的纳米级和微米级颗粒，其形状为球形、柱形、方形或三角形。

所述金属颗粒为600nm‐40μm尺度的金属Cu/CuO颗粒。

本发明的有益效果是：本发明巧妙设计了局部改性装置，基于流体动力学与气泡动力学基本原理，从科学的角度巧妙设计传热表面，强化沸腾传热；对汽化核心进行定位疏水改性，制备具有可控“疏水点”以及“亲水毛细输液结构”的多孔沸腾表面；促使沸腾气泡快速脱离，液体沿亲水多孔金属骨架定向流动，及时补充沸腾相变所需液体，最终实现降低换热表面过热度，提高沸腾传热临界热流密度的目标。本发明不仅是强化沸腾传热技术上的突破，更将多孔结构与局部亲疏水引入沸腾过程，促进沸腾传热领域知识体系的完善和发展；促进换热器领域的技术革新；具有深远的学术价值和社会效益。

附图说明

图1是多孔金属表面的局部亲疏水改性流程示意图；其中(a)换热表面排布金属颗粒烧结多孔金属表面(b)亲水处理毛细结构(c)局部疏水处理(d)获得整体亲水局部疏水的多孔传热表面。

图2是制备具有亲水毛细结构和固定疏水汽化核心的多孔金属传热表面的流程示意图；其中(a)压覆模板烧结制备固定气穴的多孔表面(b)亲水处理多孔表面(c)定位微细管注液器进行疏水定位改性(d)具有亲水毛细结构和疏水汽化核心空穴的多孔换热表面。

图3是利用定位微细管注射器局部疏水改性示意图。

图中标号：1—换热金属表面；2—金属微纳颗粒；3—刮板；4—亲水多孔结构；5—定位微细管注液器；6—疏水处理溶液；7—局部疏水处理点；8—同时具有亲水和疏水的多孔传热表面；9—制备汽化核心空穴模板；10—汽化核心空穴；11—疏水空穴；12—具有亲水多孔和疏水汽化核心空穴的多孔表面；13—试样底座；14—定位孔；15—微细针头；16—注液器；17—定位托；18—活塞筒；19—活塞；20—活塞推动杆；21—凹槽

具体实施方式

本发明提出一种局部亲疏水性的多孔传热表面制备方法；以下结合附图对本发明进行说明，但不以任何方式限制本发明。

图1为多孔金属表面的局部亲疏水改性流程示意图。其制备过程主要由四部操作组成：其中(a)换热表面排布金属颗粒烧结多孔金属表面(b)亲水处理毛细结构(c)局部疏水处理(d)获得整体亲水局部疏水的多孔传热表面。

首先在换热金属表面1排布金属颗粒2，其厚度为100‐200微米，并用刮板3刮平金属颗粒，以确保金属颗粒2在金属表面1上不存在堆积而产生的空穴；然后将排布有金属颗粒2的金属表面1固定于试样底座13中完成。压制固定后送入真空烧结炉，氮气保护情况下，600‐700℃烧结3h；烧结完毕，氮气保护下冷却至室温，取出试样获得多孔金属传热表面4，然后，将多孔金属传热表面4放在NaClO₂：NaOH：Na₃PO₄·12H₂O：H₂O＝3.75:5:10:81.25wt％的金属氧化液中，在96℃浸泡30min，对多孔金属结构进行亲水化处理；利用试样底座13和定位托17定位微细管注液器5，推动活塞推动杆20使活塞19挤压疏水处理液体‐全氟辛基硅烷6，将其局部注入多孔金属表面的固定汽化核心空穴或局部的汽化核心点中；经过室温下30min放置，，使得疏水处理液与金属表面物发生缩合反应，金属表面修饰上疏水基团，获得具有亲水毛细结构和局部疏水点7的多孔金属传热表面8(如图1(d)所示)。

图2为制备具有亲水毛细结构和固定疏水汽化核心的多孔金属传热表面的流程示意图，其中(a)压覆模板烧结制备固定气穴的多孔表面(b)亲水处理多孔表面(c)定位微细管注液器进行疏水定位改性(d)具有亲水毛细结构和疏水汽化核心空穴的多孔换热表面。利用机械加工等方法设计空穴模板9压覆金属颗粒2表层，获得具有固定汽化核心空穴10的多孔金属表面，对其整体进行亲水性处理，并对固定汽化核心空穴10利用定位微细管注液器5对空穴进行局部疏水处理，此为强化沸腾的重点。

(a)压覆模板烧结制备固定汽化核心空穴的多孔表面过程中，利用激光刻蚀技术加工具有微柱结构的空穴模板9，该模板中微柱结构的尺寸与沸腾气泡的尺度相当，可为球形、柱形、方形、三角形等，其分布可根据需要设计为均匀分布、非均匀分布等。烧结、脱模以后获得具有固定汽化核心空穴10的多孔金属传热表面。采用对空金属进行亲水性处理的方法，使得金属颗粒之间的空隙具有亲水性，此为(b)亲水化表面处理。(c)设计与空穴模板9具有相同尺寸的微细针头15分布的定位微细管注液器5，并在定位托17的协助下定准定位固定汽化核心空穴10，利用定位微细管注液器5中活塞推动杆20与活塞19的挤压，将疏水处理溶液6注入固定汽化核心空穴10中；经过室温下30min放置，使得疏水处理液与金属表面物发生缩合反应，金属表面修饰上疏水基团，，获得具有亲水毛细结构和“疏水空穴”11的多孔金属传热表面(如图2中(d)所示)。

图3是利用定位微细管注射器9局部疏水改性示意图；该流程中定位微细管注射器5是本发明的关键部件。其主要由微细针头15、注液器16和定位托17组成。其中微细针头15材质可为金属、陶瓷、玻璃、有机等硬质材料，尺度为10‐30微米。注液器16由活塞筒18、活塞19以及推动杆20组成，其负责存储疏水溶液。活塞筒18、活塞19以及推动杆20为了简便，设计与试样形状保持一致。当将定位托17与试样底座13利用螺栓通过定位孔14固定后，定位托17的突出部分与试样底座13顶部的定位槽21吻合，用于精确定位固定汽化核心空穴10的位置。定位托17与试样底座13利用螺栓通过定位孔14固定并压紧。定位托17与试样底座13其材料可以为玻璃、金属或有机等硬质材料。装配后微细针头15即准确对准固定汽化核心空穴10，并利用活塞19与推动杆20共同作用将疏水溶液注入固定汽化核心空穴10中，即可对固定汽化核心空穴10进行疏水化改性。其中疏水处理溶液6为充分混合，具有流动性，可与金属表面进行化学键合形成疏水表面的混合溶液。

所述疏水处理液为具有疏水基团可以与氧化金属表面发生键合反应的均可。

实施例1

烧结多孔金属表面：选用紫铜金属为换热金属基面材料30mm×40mm，首先对其进行超声表面清洗处理；选用传热性能好的600nm‐1μm尺度的金属Cu/CuO微米颗粒；利用塑料刮板将金属颗粒平铺于基体表面，其厚度为120微米。将换热金属基面固定于定位槽内；在氮气保护下，600‐700℃烧结3h，然后氮气保护下自然冷却；获得多孔金属传热表面。

多孔金属传热表面亲水性处理：先将多孔金属传热表面(多孔金属结构)用丙酮超声清洗20min，再用酒精、异丙醇、去离子水依次清洗，利用2.0M盐酸去除氧化膜，去离子水清洗，氮气中干燥；然后浸泡在96℃的按质量百分比＝3.75：5：10：100的亚氯酸钠NaClO₂，氢氧化钠NaOH，十二水磷酸钠Na₃PO₄·12H₂O和去离子水的混合碱液中，形成300nm厚度的氧化亚铜薄膜，然后氧化成1μm厚的氧化铜氧化层。由于其自限制性，氧化层厚度不受氧化时间长度影响，氧化铜表面接触角在10‐30°，具有较强亲水性。

局部疏水改性：设计定位微细管注液器，其整个形状和试样一致，大小为30mm×40mm，设计定位2排、每排4条当量直径为20微米的微细棉线，伸出定位托的长度约为25μm；利用微细棉线浸润氟硅烷乙醇溶液(1％体积比)，然后在定位托和定位槽的精准定位下，对多孔金属传热表面(多孔金属结构)进行局部疏水液的注入；60℃恒温浸泡1h，然后120℃脱水3h，使得氟硅烷与氧化铜进行键合。至此获得同时具有多孔亲疏结构和局部疏水点的多孔金属铜沸腾表面，多孔亲水结构加速液相在多孔结构内部的流动与传输，疏水点提高了沸腾气泡的脱离频率，强化了传热表面的沸腾传热性能。

实施例2

烧结多孔金属表面：选用紫铜金属为换热金属基面材料30mm×40mm，首先对其进行超声表面清洗处理；选用传热性能好的10‐35μm尺度的金属Cu/CuO微米颗粒；利用塑料刮板将金属颗粒平铺于基体表面，其厚度为100‐200微米。将换热金属基面固定于定位槽内；在氮气保护下，600‐700℃烧结3h，然后氮气保护下自然冷却；获得多孔金属传热表面。

多孔金属传热表面亲水性处理：先将多孔金属传热表面(多孔金属结构)用丙酮超声清洗20min，再用酒精、异丙醇、去离子水依次清洗，利用2.0M盐酸去除氧化膜，去离子水清洗，氮气中干燥；然后浸泡在96℃的按质量百分比＝3.75：5：10：81.25的亚氯酸钠NaClO₂，NaOH，Na₃PO₄·12H₂O和去离子水的混合碱液中，形成300nm厚度的氧化亚铜薄膜，然后氧化成1μm厚的氧化铜氧化层。由于其自限制性，氧化层厚度不受氧化时间长度影响，氧化铜表面接触角在10‐30°，具有较强亲水性。

局部疏水改性：设计定位微细管注液器，其整个形状和试样一致，大小为30mm×40mm，设计定位2排、每排4条当量直径为20微米的微细棉线，伸出定位托的长度约为25μm；利用微细棉线浸润氟硅烷乙醇溶液(1％体积比)，然后在定位托和定位槽的精准定位下，对多孔金属传热表面(多孔金属结构)进行局部疏水液的注入；60℃恒温浸泡1h，然后180℃脱水2.5h，使得氟硅烷与氧化铜进行键合。至此获得同时具有多孔亲疏结构和局部疏水点的多孔金属铜沸腾表面，多孔亲水结构加速液相在多孔结构内部的流动与传输，疏水点提高了沸腾气泡的脱离频率，强化了传热表面的沸腾传热性能。

Claims (10)

1.一种局部可控亲疏水性的多孔传热表面制备方法，其特征在于，所述局部可控亲疏水性的多孔传热表面制备方法，包括如下步骤：

步骤1，首先利用颗粒烧结制备多孔金属传热表面；

步骤2，然后对整体骨架进行亲水性处理，针对局部毛细结构进行疏水表面处理；

步骤3，经过恒温一定时间的化学键合，最终获得具有可控“疏水点”以及“亲水毛细结构”的整体亲水局部疏水的多孔金属传热表面；

所述步骤1利用颗粒烧结制备多孔金属表面为采用金属颗粒烧结制备多孔金属结构的平面、或者具有固定的汽化核心空穴的多孔金属表面；具体步骤：

(1.1)首先对不同直径金属颗粒进行分类筛选并做预处理，保证颗粒的均匀性；

(1.2)平铺金属颗粒于换热金属表面上，用刮板刮平确保金属颗粒表面平整，然后进入焙烧炉烧结；

(1.3)所述平整金属颗粒表面是借鉴单层石墨烯取样方法制备，利用黏贴薄膜粘附单层金属颗粒，压覆于金属颗粒层顶部获得生胚，或者利用模具压覆金属颗粒表面获得具有汽化核心空穴的生胚；将生胚在惰性气体保护下烧结，并在保持气体保护状态下冷却；继而将烧结表面浸泡温水中脱溶，获得具有固定汽化核心空穴的多孔金属表面；

所述步骤2对整体骨架进行亲水性表面改性,及针对局部毛细结构进行疏水表面改性；包括：

(2.1)首先对整体骨架的各表面进行亲水性的表面改性，所述进行亲水性的表面改性即按照步骤1进行固定汽化空穴的多孔金属表面处理或对金属微结构进行亲水处理；

(2.2)所述局部毛细结构进行疏水改性是利用毛细管注液器吸取疏水处理液，局部注入疏水处理液滴于具有固定汽化核心空穴或局部的汽化核心点的多孔金属表面中；经过恒定室温一定时间的化学键合，以疏水处理液与金属表面物完成缩合反应为准，获得具有亲水毛细结构和局部疏水点的多孔金属表面；所述疏水处理液为具有疏水基团可以与氧化金属表面发生键合反应的均可。

2.根据权利要求1所述一种局部可控亲疏水性的多孔传热表面制备方法，其特征在于，所述多孔金属表面处理或对金属微结构进行亲水处理是将多孔金属传热表面放在NaClO₂：NaOH：Na₃PO₄·12H₂O：H₂O＝3.75:5:10:81.25wt％的金属氧化液中，在96℃浸泡30min，对多孔金属表面处理或对金属微结构进行亲水化处理。

3.根据权利要求1所述一种局部可控亲疏水性的多孔传热表面制备方法，其特征在于，所述毛细管局部注入疏水处理液滴大小则根据毛细管直径d和液体表面张力σ计算液体进入毛细管的高度h，以及液滴体积和液滴直径D决定，并估算疏水点直径D`；或局部疏水点液滴的大小还能利用精密微步进电机控制；由于多孔毛细结构的亲水性，因此D`>D；当利用机加工方法制备固定汽化核心空穴时，其尺度与沸腾气泡相近，则同理反推微细针头的直径与液滴的直径由下面二式计算；

$mg=4\mathrm{\σ}/d=\mathrm{\ρ}\frac{4}{3}\mathrm{\π}{\left(\frac{D}{2}\right)}^3,$

$D=2\sqrt[3]{\frac{3\mathrm{\σ}}{\mathrm{\π}d\mathrm{\ρ}}},$

其中ρ为液体密度，mg为液体质量；所述疏水处理液体是指能够将金属表面疏水化修饰，在金属氧化层表面形成疏水基团的功能化液体。

4.根据权利要求1所述一种局部可控亲疏水性的多孔传热表面制备方法，其特征在于，所述局部毛细结构进行疏水改性的毛细管注液器是加工具有灵活固定排布针管的定位微细管注液器，利用定位微细管注液器将疏水处理溶液准确引入步骤1得到的具有固定汽化空穴的多孔金属表面上，得到固定汽化核心空穴或局部的汽化核心点，并进行恒定、高温脱水处理，获得具有传热性和疏水性好的固定汽化核心空穴的多孔金属表面。

5.根据权利要求1所述一种局部可控亲疏水性的多孔传热表面制备方法，其特征在于，所述恒定、高温脱水处理为60℃恒温浸泡1h，然后80-200℃脱水3h。

6.根据权利要求1所述一种局部可控亲疏水性的多孔传热表面制备方法，其特征在于，所述步骤1-2的进入焙烧炉烧结温度为600-700℃，烧结3h，然后氮气保护下自然冷却；获得多孔金属传热表面。

7.根据权利要求4所述一种局部可控亲疏水性的多孔传热表面制备方法，其特征在于，所述定位微细管注液器由微细针头固定在注射器活塞筒底部的排布定位板上，活塞及活塞推动杆插入活塞筒，活塞筒底部与插入定位托内槽构成，与定位托底上定位配合，其定位托确保微细针头在注射器上的位置分布与预设的汽化核心点或已有固定汽化核心空穴的分布保持一致；保证微细针头与定位槽中多孔表面上的固定汽化核心空穴或预设汽化核心点的精准定位，以便对局部进行疏水表面改性。

8.根据权利要求3或7所述一种局部可控亲疏水性的多孔传热表面制备方法，其特征在于，所述微细针头尺寸为成核气泡尺度，在10-30微米范围；其材质为金属、陶瓷或硬质有机材料；其形状为方形或圆形，其形状尺寸与烧结模板保持一致。

9.根据权利要求7所述一种局部可控亲疏水性的多孔传热表面制备方法，其特征在于，所述活塞筒、活塞以及活塞推动杆的材料为陶瓷、金属、玻璃或有机硬质材料。

10.根据权利要求1所述一种局部可控亲疏水性的多孔传热表面制备方法，其特征在于，所述金属颗粒尺度为空心或实心的纳米级和微米级颗粒，其形状为球形、柱形、方形或三角形；所述金属颗粒为600nm-40μm尺度的金属Cu/CuO颗粒。