Способ формирования пористого покрытия из наночастиц

Способ относится к области нанотехнологии и может быть использован при изготовлении изделий, содержащих теплообменные поверхности с микро- и нанорельефом с целью интенсификации теплообмена, уменьшения гидравлического сопротивления и улучшения капиллярных свойств поверхности. Способ формирования на плоской поверхности покрытия из наночастиц оксида алюминия включает нанесение на поверхность раствора из наночастиц. Готовят коллоидный раствор наночастиц в воде, его нанесение осуществляют распылением на плоскую поверхность с временными промежутками в 10 сек, при этом поверхность нагревают до температуры в 250°С и осуществляют испарение капель воды при атмосферном давлении на воздухе. Техническим результатом изобретения является получение на поверхности изделия слоя с высокими капиллярными свойствами и уменьшение количества операций. 2 ил., 1 пр.

 

Способ относится к области нанотехнологии и может быть использован при изготовлении изделий, содержащих теплообменные поверхности с микро- и нанорельефом с целью интенсификации теплообмена, уменьшения гидравлического сопротивления и улучшения капиллярных свойств поверхности. Известен способ (патент RU 2433949) формирования нанорельефа на теплообменной поверхности изделия путем осуществления на ней кипения наножидкости, заключающийся в том, что выбирают материал наночастиц с температурой плавления, равной 0.8-0.9 от температуры плавления изделия, получают при кипении наножидкости сплошной слой наночастиц на поверхности изделий с минимальным термическим сопротивлением, выдерживают изделие вместе со слоем наночастиц на нем в инертной атмосфере при температуре 0,7-0,8 от температуры плавления наночастиц в течение 30 мин. Технический результат - получение на поверхности изделия слоя с минимальным термическим сопротивлением и скрепление указанного слоя с поверхностью изделия.

Недостатком способа является выдерживание слоя в инертной атмосфере в течении 30 минут, а так же осуществление кипения жидкости, что занимает время.

Известен (патент РФ №1237310, опубл15.06.1986 г.) способ получения покрытия на внутренней поверхности трубы, включающий нанесение на поверхность трубы слоя полимерного связующего, нанесение слоя металлического порошка, его формование с периодически изменяющимся вдоль трубы усилием и последующее спекание. Устройство для получения покрытия на внутренней поверхности трубы содержит формующий элемент и привод, причем формующий элемент выполнен в виде стержня и надетой на него пружины, закрепленной жестко одним концом в стержне и другим концом соединенной через кольцо с приводом. Недостатком данного способа является необходимость использования полимерного порошка, и так же использование спекания для закрепления частиц. Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в получении на поверхности изделия слоя с высокими капиллярными свойствами и уменьшении количества операций.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе формирования на плоской поверхности покрытия из наночастиц оксида алюминия, включающем нанесение на поверхность раствора из наночастиц, согласно изобретению, готовят коллоидный раствор наночастиц в воде, его нанесение осуществляют распылением на плоскую поверхность с временными промежутками в 10 сек, при этом поверхность нагревают до температуры в 250°С и осуществляют испарение капель воды при атмосферном давлении на воздухе.

Пример 1. Коллоидный раствор частиц оксида алюминия распыляется на плоскую поверхность, нагретую до 250°С, распыление происходит в несколько приемов с промежутком в 10 секунд, с целью полного испарения воды. Процедуру повторяют 20 раз. После чего на поверхности формируется прочный слой наночастиц оксида алюминия (Фиг. 1). Высота капиллярного поднятия данного слоя составляет 12 мм. Преимуществами данного способа по сравнению с прототипом являются исключение стадии выдержки в инертной атмосфере, а так же отказ от кипения на поверхности в пользу испарения капель жидкости. Высота капиллярного поднятия жидкости по слою (Фиг. 2), полученному данным способом, составляет 10-15 мм.

На фиг. 1 представлено изображение наночастиц оксида алюминия на никелевой подложке, увеличенное в 190 раз.

Способ формирования на плоской поверхности покрытия из наночастиц оксида алюминия, включающий нанесение на поверхность раствора из наночастиц, отличающийся тем, что готовят коллоидный раствор наночастиц в воде, его нанесение осуществляют распылением на плоскую поверхность с временными промежутками в 10 сек, при этом поверхность нагревают до температуры в 250°С и осуществляют испарение капель воды при атмосферном давлении на воздухе.