КОРУНДОВАЯ МИКРОПЛЕНКА И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ /ВАРИАНТЫ/ Российский патент 2014 года по МПК C01F7/02 C23C4/10 

Изобретение относится к высокопрочным материалам и предназначено для получения корундовой пленки или ленты (разница только в ширине) толщиной от наноразмеров и выше.

Известен способ получения трубчатой нанонити, см. заявку на изобретение 2011114097, состоящий в осаждении алюминия на любое волокно и последующее окисление алюминия. Однако в этом способе требуется, или, по крайней мере, желательно, удаление основы, на которую осаждался алюминий. А сделать это из тонкой трубки затруднительно.

Задача изобретения - упрощение технологии и получение микропленки повышенной прочности и эластичности.

ИЗОБРЕТЕНИЕ 1. Данный способ состоит в осаждении слоя корунда на пленочную основу, или барабан, или диск (далее «основа») из материала с пониженной адгезией и в снятии корундовой пленки с основы.

Пленочной основой может быть фторопластовая или любая другая, покрытая фторопластом с одной или двух сторон пленка в рулоне. Пленка перематывается и покрывается корундом, причем, возможно с двух сторон. И затем корундовая пленка механически снимается с основы (поддевается острым предметом).

Нанесение корунда может быть осуществлено методом осаждения паров корунда (оксида алюминия) в вакууме (температура плавления 2050°С) или плазменным напылением, возможно, с применением электростатики.

Производство с помощью пленочной основы будет циклическим, а производство с помощью барабана или диска может быть непрерывным.

ИЗОБРЕТЕНИЕ 2. Данный способ аналогичен изобретению 1, но корунд осаждается на испаряющемся или возгоняющемся материале, например, на тонкой фторопластовой или полиэтиленовой пленке. Затем основа испаряется или возгоняется путем нагревания. Понятно, что производство может быть только циклическим.

ИЗОБРЕТЕНИЕ 3. Данный способ аналогичен изобретению 1, но корунд осаждается на растворимую основу (пленка, барабан, диск), например, на нитроцеллюлозную пленку (коллоксилин или пироксилин), слой сахара или соли. Причем соль желательно выбирать малогигроскопичную, иначе при кратковременном нагреве при плазменном напылении она будет выделять связанную воду, которая будет вспучивать пленку. Основа, в том числе соль, также должна быть достаточно термостойкой (сомнительна возможность нанесения пленки, например, на селитру).

После нанесения пленки основа растворяется, например, в ацетоне. Разумеется, желательно использовать водорастворимую основу, тогда производство будет дешевым и экологичным.

ИЗОБРЕТЕНИЕ 4. В этом способе корундовая пленка наносится на плавящуюся основу, например на олово, или сплав Вуда, или ртуть, которая после нанесения пленки плавится и таким образом отделяется от пленки. Желательно использовать материалы, смачиваемость корунда которыми в расплавленном состоянии минимальна.

При изготовлении пленки по любому способу основе может быть придан рельеф, например, волнистость в одном или в двух направлениях. Тогда получившаяся пленка будет гофрированной и будет обладать упругостью в одном или во всех направлениях.

Причем волнистость в двух направлениях может быть ортогональной, а может быть под каким-то другим углом, например, под углом 120 градусов. В этом случае пленка в одном из направлений будет растягиваться примерно в 4 раза больше чем в другом.

Разрезав пленку или основу вместе с пленкой на полоски, можно получить корундовую микроленту, свойства которой будут близки к нити (чем меньше ширина ленты, тем ближе ее свойства к нити). Разрезание может быть осуществлено готовой нанопленки или вместе с основой (в вариантах 2, 3, 4). Из такой микропленки или ленты можно изготавливать композитные материалы по той же технологии, как из стекловолокна или углеволокна.

ПРИМЕР 1. На фторопластовый барабан в определенном секторе осаждается корунд, пленка отделяется от барабана и наматывается на дорн. Перед наматыванием пленка может разрезаться роликовыми твердосплавными ножницами или лазером на ленты.

ПРИМЕР 2. На фторопластовую пленку в рулоне осаждается корунд, при этом пленка перематывается с одного дорна на другой. Затем в термокамере фторопласт испаряется, возможно, с применением разряжения.

ПРИМЕР 3. На нитроцеллюлозную пленку осаждается слой корунда. После чего пленка растворяется, а оставшаяся корундовая пленка наматывается или разрезается.

ПРИМЕР 4. На оловянную основу (например, в виде фольги) осаждается корунд, после чего олово растворяется и сливается, возможно, с применением центрифугирования.

Изобретение может быть использовано при получении высокопрочных материалов. Для получения корундовой микропленки осаждают слой корунда на пленочную основу или барабан из материала с пониженной адгезией, в качестве которого используют фторопласт, а затем снимают корундовую пленку с пленочной основы или барабана. Слой корунда может быть осажден на пленочную основу из возгоняющегося материала, в качестве которого используют фторопласт-4, а затем осуществлена возгонка основы. Также слой корунда осаждают на пленочную основу из растворимого материала, в качестве которого используют нитроцеллюлозу, затем основу растворяют. Кроме того, для получения корундовой микропленки слой корунда осаждают на пленочную основу или барабан из плавящегося материала, в качестве которого используют олово, после чего пленочную основу или барабан плавят и отделяют слой корунда. Изобретение позволяет получить корундовую микропленку повышенной прочности и эластичности. 4 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 пр.

1. Способ получения корундовой микропленки, отличающийся тем, что осаждают слой корунда на пленочную основу или барабан из материала с пониженной адгезией, в качестве которого используют фторопласт, а затем снимают корундовую пленку с пленочной основы или барабана.

2. Способ получения корундовой микропленки, отличающийся тем, что осаждают слой корунда на пленочную основу из возгоняющегося материала, в качестве которого используют фторопласт-4, а затем осуществляют возгонку основы.

3. Способ получения корундовой микропленки, отличающийся тем, что осаждают слой корунда на пленочную основу из растворимого материала, в качестве которого используют нитроцеллюлозу, и затем осуществляют растворение основы.

4. Способ получения корундовой микропленки, отличающийся тем, что осаждают слой корунда на пленочную основу или барабан из плавящегося материала, в качестве которого используют олово, после чего пленочную основу или барабан плавят и отделяют слой корунда.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что основа имеет рельеф.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что рельеф образован волнообразными складками в одном или двух направлениях.