[發明專利]基于真空蒸鍍的硅藻土基減阻防垢抑藻型功能復合結構的制作方法

有效

• 申請號: 201410282289.0
• 申請日: 2014-06-23
• 公開（公告）號: CN104086154B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 韓鑫
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: C04B30/00
• 分類號: C04B30/00;C04B41/69
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于真空蒸鍍的硅藻土基減阻防垢抑藻型功能復合結構的制作方法，包括：

第一步：硅藻土原材料的殼體濾選及結構固化成型

（A）以市售硅藻土為原材料，室溫條件下將一定量的硅藻土原材料浸入清水中超聲清洗30min，然后使用15μm的濾布過濾以濾除細碎硅藻殼體、浮塵及其他可溶物，烘干后得到粒徑在15μm以上的硅藻殼體混合物；?

（B）將經（A）步驟制得的硅藻殼體混合物置于一定形狀的模具中，采用燒結固化方法在一定工藝條件下將硅藻殼體混合物固化成型，脫模后得到一定形狀的硅藻土基結構體；

其特征在于，還包括如下步驟：

第二步：仿生減阻結構在硅藻土基結構體表面的機械仿形加工成形

（A）以某種高游速水下生物的表皮作為仿生減阻結構的構形來源，借助一定的抽象、簡化和放大手段構建出仿生減阻結構的數字化模型；?

（B）以經（A）步驟構建的仿生減阻結構數字化模型為依據，采用機械仿形加工方法在第一步制得的硅藻土基結構體某一表面上成形出具有一定加工精度的仿生減阻結構；

第三步：防垢抑藻合金鍍層在仿生減阻結構外表面的真空蒸鍍沉積

（A）將第二步加工有仿生減阻結構的硅藻土基結構體用去離子水反復沖洗4～6次然后烘干，以去除機械仿形加工過程中產生的硅藻殼體碎片及粉塵；

（B）以銅鋅系合金CuZnX作為防垢抑藻合金，在確保不阻塞絕大多數硅藻殼體微孔的前提下，采用多源共鍍型真空蒸鍍方法在經（A）步驟清洗后的仿生減阻結構外表面上沉積一定厚度、一定組分比的防垢抑藻合金鍍層；

（C）在不致熔化二氧化硅質硅藻殼體固化結構的前提下，采用一定的加熱溫度對經（B）步驟制得的防垢抑藻合金鍍層進行晶化熱處理，使其由非晶態合金變為晶態合金；

第四步：減阻劑、防垢劑和抑藻劑在功能復合結構體內部的吸附

（A）以市售常用減阻劑、防垢劑、抑藻劑作為強化功能復合結構體減阻、防垢、抑藻功能的流體介質，分別配置適當濃度的減阻液、防垢液、抑藻液并充分混合在一起，制得多功能混合溶液；?

（B）將第三步制得的功能復合結構體浸入經（A）步驟配置的多功能混合溶液中，真空除氣15min～30min后再靜置60min～120min，以保證硅藻土基結構體內部眾多硅藻殼體空腔及微孔吸附足夠多的多功能混合溶液以備緩釋，最終制得兼具硅藻殼體固化緩釋結構、仿生減阻結構和防垢抑藻合金鍍層的功能復合結構體。

2.根據權利要求1所述的基于真空蒸鍍的硅藻土基減阻防垢抑藻型功能復合結構的制作方法，其特征在于：所述高游速水下生物是指鯊魚、金槍魚、旗魚、劍魚。

3.根據權利要求1所述的基于真空蒸鍍的硅藻土基減阻防垢抑藻型功能復合結構的制作方法，其特征在于：所述防垢抑藻合金鍍層的厚度是50nm～80nm。

4.根據權利要求1所述的基于真空蒸鍍的硅藻土基減阻防垢抑藻型功能復合結構的制作方法，其特征在于：所述防垢抑藻合金鍍層中合金元素Cu的重量百分比含量為46%～56％，合金元素Zn的重量百分比含量為25%～35％。

5.根據權利要求1所述的基于真空蒸鍍的硅藻土基減阻防垢抑藻型功能復合結構的制作方法，其特征在于：所述銅鋅系合金CuZnX中合金元素X是Al、Ni、Cr、Ti中的一種或幾種金屬的組合，其重量百分比含量為9～29％。