本發(fā)明涉及金屬表面處理，尤其涉及一種鋁表面微通道的構(gòu)筑方法、其陽(yáng)極氧化電解液及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、微通道換熱傳熱技術(shù)由于具有高傳熱效率，大比表面積和小尺度等特點(diǎn)，在電子散熱、光電、化工等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。而現(xiàn)有的激光刻蝕、微鉆削、微銑削等手段均無(wú)法滿足加工金屬的復(fù)雜結(jié)構(gòu)件表面微通道的要求。鋁材的陽(yáng)極氧化是一種經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單、有效的表面微通道制備技術(shù)，被廣泛用于大面積及復(fù)雜曲面結(jié)構(gòu)件表面微通道結(jié)構(gòu)構(gòu)筑以及改善鋁材表面氧化、腐蝕和磨損性能。傳統(tǒng)的鋁材陽(yáng)極氧化大多都是在酸性條件下進(jìn)行的，而酸性條件下的陽(yáng)極氧化過(guò)程會(huì)導(dǎo)致金屬結(jié)構(gòu)件表面未鍍鋁層部分發(fā)生嚴(yán)重腐蝕，從而影響金屬結(jié)構(gòu)件的完整性，而大多數(shù)金屬材料在堿性環(huán)境中比較穩(wěn)定，因此開(kāi)發(fā)出一種多孔的堿性陽(yáng)極氧化工藝顯得十分必要。

2、目前很少有報(bào)道鋁材在堿性條件下實(shí)現(xiàn)陽(yáng)極氧化過(guò)程制備均勻孔結(jié)構(gòu)的陽(yáng)極氧化膜層，中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利(申請(qǐng)?zhí)枺?01810659854.9)《一種鋁制品堿性陽(yáng)極氧化液及陽(yáng)極氧化方法》利用弱堿性鹽的醇溶液體系在鋁制品表面制備了陽(yáng)極氧化膜，但本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的酸性電解液中鋁制品的陽(yáng)極氧化過(guò)程由于“酸性場(chǎng)致溶解”作用較強(qiáng)導(dǎo)致了多孔氧化膜的產(chǎn)生和生長(zhǎng)，而弱堿鹽的醇電解液體系由于“堿性場(chǎng)致溶解”作用力弱以及醇的抑制效應(yīng)從而使得生成的陽(yáng)極氧化膜孔隙率較低，孔均勻性較差?；谏鲜鰬?yīng)用背景及存在的問(wèn)題，特提出本項(xiàng)發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種鋁表面微通道的構(gòu)筑方法、其陽(yáng)極氧化電解液及應(yīng)用。

2、為實(shí)現(xiàn)前述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種用于鋁表面微通道構(gòu)筑的陽(yáng)極氧化電解液，所述陽(yáng)極氧化電解液中的溶質(zhì)包括成膜劑、成膜促進(jìn)劑以及成膜輔助劑；所述成膜劑包括強(qiáng)堿，所述成膜促進(jìn)劑包括堿金屬焦磷酸鹽和/或堿金屬多聚磷酸鹽，所述成膜輔助劑包括堿金屬弱酸鹽。

4、第二方面，本發(fā)明還提供一種鋁表面微通道的構(gòu)筑方法，其包括：

5、使鋁表面與上述陽(yáng)極氧化電解液接觸；

6、以所述鋁表面作為陽(yáng)極，對(duì)所述鋁表面施加電流進(jìn)行陽(yáng)極氧化，形成微通道。

7、第三方面，本發(fā)明還提供一種沸騰傳熱構(gòu)件，所述沸騰傳熱構(gòu)件的表面具有由上述構(gòu)筑方法構(gòu)筑的鋁表面微通道。

8、第四方面，本發(fā)明還提供上述沸騰傳熱構(gòu)件在電子散熱、光電、化工中的任一領(lǐng)域中的應(yīng)用。

9、對(duì)應(yīng)的，上述應(yīng)用包含一種沸騰傳熱方法，其包括將所述沸騰傳熱構(gòu)件與導(dǎo)熱液體接觸，通過(guò)沸騰的方式進(jìn)行熱量傳遞。

10、基于上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果至少包括：

11、本發(fā)明所提供的陽(yáng)極氧化電解液及鋁表面微通道的構(gòu)筑方法通過(guò)強(qiáng)堿性電解質(zhì)的電解氧化作用，能夠在鋁表面形成有序、連續(xù)、密集且完整的微通道孔結(jié)構(gòu)，形成極其適用液體在表面沸騰傳熱的微觀結(jié)構(gòu)，從而顯著提高了鋁表面的沸騰傳熱效率。

12、上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更清楚地了解本申請(qǐng)的技術(shù)手段，并可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合詳細(xì)附圖說(shuō)明如后。

技術(shù)特征：

1.一種用于鋁表面微通道構(gòu)筑的陽(yáng)極氧化電解液，其特征在于，所述陽(yáng)極氧化電解液中的溶質(zhì)包括成膜劑、成膜促進(jìn)劑以及成膜輔助劑；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽(yáng)極氧化電解液，其特征在于，所述成膜劑包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、氫氧化鋇、氫氧化銫中的任意一種或兩種以上的組合；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽(yáng)極氧化電解液，其特征在于，所述陽(yáng)極氧化電解液中的成膜劑的濃度為30～90g/l；

4.一種鋁表面微通道的構(gòu)筑方法，其特征在于，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的構(gòu)筑方法，其特征在于，所述鋁表面具體為在基礎(chǔ)構(gòu)件表面鍍覆的一層鋁金屬鍍層的表面。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的構(gòu)筑方法，其特征在于，具體包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的構(gòu)筑方法，其特征在于，在進(jìn)行所述陽(yáng)極氧化前，還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的構(gòu)筑方法，其特征在于，所述陽(yáng)極氧化的電壓為10-80v；

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的構(gòu)筑方法，其特征在于，所述鋁表面的微通道的孔隙率在10％～50％之間。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的構(gòu)筑方法，其特征在于，所述鋁表面的微通道的深度在0.1μm～8μm之間。

11.一種沸騰傳熱構(gòu)件，其特征在于，所述沸騰傳熱構(gòu)件的表面具有由權(quán)利要求4-8中任意一項(xiàng)所述的構(gòu)筑方法構(gòu)筑的鋁表面微通道。

12.權(quán)利要求11所述的沸騰傳熱構(gòu)件在電子散熱、光電、化工中的任一領(lǐng)域中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種鋁涂層表面微通道的構(gòu)筑方法、其陽(yáng)極氧化電解液及應(yīng)用。所述陽(yáng)極氧化電解液的溶質(zhì)包括成膜劑、成膜促進(jìn)劑以及成膜輔助劑；所述成膜劑包括強(qiáng)堿，所述成膜促進(jìn)劑包括堿金屬焦磷酸鹽和/或堿金屬多聚磷酸鹽，所述成膜輔助劑包括堿金屬弱酸鹽。所述構(gòu)筑方法包括：使鋁表面與上述陽(yáng)極氧化電解液接觸；以所述鋁表面作為陽(yáng)極，對(duì)所述鋁表面施加電流進(jìn)行陽(yáng)極氧化，形成微通道。本發(fā)明所提供的陽(yáng)極氧化電解液及鋁表面微通道的構(gòu)筑方法通過(guò)強(qiáng)堿性電解質(zhì)的電解氧化作用，能夠在鋁表面形成有序、連續(xù)、密集且完整的微通道孔結(jié)構(gòu)，形成極其適用液體在表面沸騰傳熱的微觀結(jié)構(gòu)，從而顯著提高了鋁表面的沸騰傳熱效率。

技術(shù)研發(fā)人員：李東山,彭振軍,張廣安,王福
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2