Studies on the Origin of Dropwise Condensation of Steam on Ion Implanted Metallic Surfaces

Die Ursache der Tropfenkondensation von Wasserdampf an ionenimplantierten Metalloberflächen wurde grundlegend untersucht. Auf Basis von Kondensationsexperimenten und Oberflächenanalysen konnte aufgezeigt werden, dass chemisch inhomogene und sich durch topografische Nanostrukturen auszeichnende Oberflächen mit der Einstellung von Tropfenkondensation im Zusammenhang stehen. Die Entstehung dieser die Kondensationsform beeinflussenden Oberflächencharakteristika ist auf partikelartige Ausscheidungen zurückzuführen, die an ionenimplantierten Oberflächen durch den Abbau der Übersättigung des Basismaterials mit den Dotierelementen gebildet werden. Ähnliche Oberflächeneigenschaften entwickeln sich auch an verschiedenen unbehandelten, hochlegierten Werkstoffen spontan durch Oxidations‐ und Abtragungseffekte während des Kondensationsprozesses, was ebenfalls zur Einstellung von Tropfenkondensation führt. Eine mögliche Erklärung für die beobachteten Kondensationsphänomene an entsprechenden Oberflächen liefert eine neu entwickelte Modellvorstellung zum stattfindenden Kondensationsmechanismus.