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本发明公开了一种换热器表面涂层及其制备方法和应用,方法包括:(1)对换热器表面进行粗糙化处理;(2)对步骤(1)得到的换热器表面进行等离子体处理;(3)在步骤(2)得到的换热器表面接枝含有硅氧烷的烯烃;(4)在步骤(3)得到的换热器表面涂覆前驱体溶液,低温聚合,高温碳化,以便得到换热器表面涂层。所述换热器表面涂层在600摄氏度下仍具有亲水能力,具有丰富的微纳米结构,且该涂层与基底结合紧密。在液滴蒸发寿命实验中,经涂层修饰的传热表面可以实现超过600摄氏度的过热温度而不达到临界热流点。