Das Phänomen der Gefrierbildung an Oberflächen ist im Alltag und in vielen industriellen Anwendungen weit verbreitet. Da die Frostschicht hauptsächlich aus kleinen Dendriten und diskreten Hohlräumen besteht, stellt die Frostschicht ein poröses Medium mit einer gewissen Dicke dar, was die Wärmetransfereffizienz von HLK- und Kühlsystemen erheblich beeinträchtigt. Über Jahrhunderte war das Gefrierphänomen an Oberflächen eines der beliebten Forschungsthemen, aber erst kürzlich wurden neue Fortschritte erzielt, wie die Entdeckung neuer Merkmale des Frostes im frühen Stadium der Bildung, die zuvor aufgrund ihrer hohen Geschwindigkeit oder geringen Größe nicht erfasst werden konnten, sowie die Entwicklung neuer Abtau- und Frosthemmungstechniken basierend auf diesen Prinzipien. Der Artikel bietet einen umfassenden Überblick über das Gefrierphänomen, insbesondere die jüngsten Fortschritte in den letzten zehn Jahren. Die grundlegenden Prinzipien der kondensationsbedingten Gefrierbildung werden chronologisch vorgestellt, einschließlich Kondensationskeimbildung, Wachstum und Koaleszenz von Kondensationstropfen, Gefrierkeimbildung, Bildung des Gefrierrings, Ausbreitung des Gefrierens sowie Wachstum und Verdichtung der Frostschicht. Zusammengefasst werden jüngste technische Maßnahmen zur Unterdrückung der negativen Auswirkungen des Gefrierens, nämlich die Technologien Abtauen und Frosthemmung. Diese Forschungsergebnisse können das Verständnis der kondensationsbedingten Gefrierbildung vertiefen und helfen, neue Methoden zum Abtauen und zur Frosthemmung in verschiedenen Anwendungskontexten zu entwickeln.

kondensationsbedingtes Gefrieren;Oberflächeneffekt;Frosteigenschaften;Frosthemmungstechnologien