[发明专利]基于超润滑气体输运界面的可燃冰采运装置和采运方法

权利要求书

1.一种基于超润滑气体输运界面的可燃冰采运装置，其特征在于，包括低表面能的微/纳米尺度多孔基底；所述低表面能的微/纳米尺度多孔基底浸润有疏水润滑液，形成超润滑气体输运界面；

浸润有疏水润滑液的所述低表面能的微/纳米尺度多孔基底一端固定有加热气化元件构成运输结构单元；

一个运输结构单元单独设置或者多个运输结构单元间隔层状排列，构成能使气泡在所述超润滑气体输运界面运输的可燃冰采运装置；

可燃冰采运装置的所述加热气化元件用于插入于可燃冰层，并且所述低表面能的微/纳米尺度多孔基底以大于20°小于90°的倾斜角度设置。

2.根据权利要求1所述的一种基于超润滑气体输运界面的可燃冰采运装置，其特征在于，所述低表面能的微/纳米尺度多孔基底由微/纳米尺度多孔基底经过低表面能处理得到，所述微/纳米尺度多孔基底为纸基板、纤维素板、玻璃纤维板、混凝土板、氧化铝板、铜板、ABS板中的一种。

3.根据权利要求2所述的一种基于超润滑气体输运界面的可燃冰采运装置，其特征在于，所述微/纳米尺度多孔基底具有孔径为10～5000nm的微/纳米多孔结构。

4.根据权利要求1所述的一种基于超润滑气体输运界面的可燃冰采运装置，其特征在于，所述低表面能的微/纳米尺度多孔基底浸润有疏水润滑液，是指所述疏水润滑液吸附于所述低表面能的微/纳米尺度多孔基底内部的微/纳米多孔结构中并附着于所述低表面能的微/纳米尺度多孔基底表面，其中附着于所述低表面能的微/纳米尺度多孔基底表面的所述疏水润滑液厚度为10～200微米。

5.根据权利要求1所述的一种基于超润滑气体输运界面的可燃冰采运装置，其特征在于，所述疏水润滑液为全氟硅油、二甲基硅油、石蜡油中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种基于超润滑气体输运界面的可燃冰采运装置，其特征在于，所述疏水润滑液的沸点为150℃-300℃。

7.根据权利要求1所述的一种基于超润滑气体输运界面的可燃冰采运装置，其特征在于，每个运输结构单元的宽度为0.1-1m，多个运输结构单元间隔层状排列的间距为5-50mm。

8.根据权利要求1所述的一种基于超润滑气体输运界面的可燃冰采运装置，其特征在于，所述加热气化元件在所述运输结构单元的一端与所述低表面能的微/纳米尺度多孔基底相接触且螺旋排列或多层排列。

9.一种基于超润滑气体输运界面的可燃冰采运方法，其特征在于，该方法按照以下步骤进行：

(1)制备微/纳米尺度多孔基底，并对所述微/纳米尺度多孔基底进行低表面能处理，得到低表面能的微/纳米尺度多孔基底；

(2)将所述低表面能的微/纳米尺度多孔基底在疏水润滑液中浸泡0.5-2小时后取出，水洗去除表面多余的所述疏水润滑液，所述低表面能的微/纳米尺度多孔基底浸润有所述疏水润滑液形成超润滑气体输运界面；

(3)在浸润有所述疏水润滑液的所述低表面能的微/纳米尺度多孔基底的一端固定加热气化元件，形成运输结构单元；

(4)一个运输结构单元单独设置或者多个运输结构单元间隔层状排列，构成能使气泡在所述超润滑气体输运界面运输的可燃冰采运装置；

(5)将可燃冰采运装置的所述加热气化元件插入可燃冰层，并且使低表面能的微/纳米尺度多孔基底以大于20°小于90°的倾斜角度设置；所述加热气化元件原位加热气化可燃冰层中的甲烷成分，溢出的甲烷气泡在接触到所述超润滑气体输运界面之时自发被捕获，浮力作用下甲烷气泡在所述超润滑气体输运界面上向上输运，同时杂质被留在低层，从而实现可燃冰的原位气化采运。

10.根据权利要求9所述的一种基于超润滑气体输运界面的可燃冰采运方法，其特征在于，

所述微/纳米尺度多孔基底为纤维素板、混凝土板、氧化铝板、铜板、ABS板中的一种；

所述微/纳米尺度多孔基底具有孔径为10～5000nm的微/纳米多孔结构；

所述低表面能的微/纳米尺度多孔基底浸润有疏水润滑液，是指所述疏水润滑液吸附于所述低表面能的微/纳米尺度多孔基底内部的微/纳米多孔结构中并附着于所述低表面能的微/纳米尺度多孔基底表面，其中附着于所述低表面能的微/纳米尺度多孔基底表面的所述疏水润滑液厚度为10～200微米；

所述疏水润滑液为全氟硅油、二甲基硅油、石蜡油中的一种；

所述疏水润滑液的沸点为150℃-300℃；

每个运输结构单元的宽度为0.1-1m，多个运输结构单元间隔层状排列的间距为5-50mm；

所述加热气化元件在所述运输结构单元的一端与所述低表面能的微/纳米尺度多孔基底相接触且螺旋排列或多层排列。