为了研究化学刻蚀预处理对于疏水表面池沸腾和污垢沉积特性的影响,本文在经过化学刻蚀处理的AISI304不锈钢基底上制备了粗糙疏水涂层表面,研究了工艺参数对涂层的表面形貌和疏水性能的影响,确定了较优的化学刻蚀工艺条件。由于材料表面结构和表面特性在池沸腾过程有着重要作用,因此本文中,采用化学刻蚀和液相沉积法在不锈钢基底表面构建了微纳米微细阶层结构,并采用低表面能物质氟硅烷对表面进行改性。使用场发射扫描电镜、表面粗糙度仪、接触角测量仪、俄歇电子能谱和X射线电子能谱对涂层的表面形貌、元素组成及表面自由能进行了表征。发现化学刻蚀处理能够在基底上形成表面粗糙结构,明显提高复合涂层的疏水性能,疏水性的提高与刻蚀液浓度及刻蚀时间存在正相关关系。在池沸腾装置中,对不同条件下获得的表面传热强化和防垢性能进行了研究,实验结果表明,化学刻蚀能够明显强化表面的沸腾传热性能。与抛光不锈钢表面相比,化学刻蚀疏水涂层的沸腾传热系数提高一倍左右。在CaSO4溶液中进行的污垢实验表明,疏水涂层能够降低换热表面的污垢热阻,在热通量为50.69kW·m-2,溶液浓度由1.8g/L增加至2.1g/L时,分别考察了光滑疏水涂层及化学刻蚀疏水涂层的防垢性能。刻蚀化学刻蚀表面污垢热阻约高于光滑疏水表面18%,但与未处理表面相比仍然降低60%以上,具有较好的防垢效果。一方面,粗糙表面上的突起为污垢颗粒在换热表面的沉积提供了更多的附着位置,促进了污垢在换热表面的产生和成长,另一方面,具有较低表面的换热表面能够降低污垢在换热表面的粘附性。即表面的防垢性能实际上是以上两种因素共同作用的结果。