[发明专利]形成涂层的方法

说明书

提供了在内部通路内形成涂层的方法。该方法包括：提供具有入口和出口以及内表面的主体，所述内表面限定在所述主体内在所述入口和所述出口之间延伸的内部通路；使气体和流体的混合物沿所述内部通路的长的至少一部分流动，所述流体包含用于在所述内表面上形成固体涂层的一种或多种物质，所述流体是所述一种或多种物质在溶剂中的液体溶液，或者是具有所述一种或多种物质中的至少一种的分散体，所述一种或多种物质中的至少一种是分散在液体连续相中的固体颗粒；在所述混合物的所述流动期间，沿所述内部通路的所述长的至少一部分逐渐施加局部的热。在所述内部通路的所述长的至少一部分内，所述局部的热的逐渐施加导致由所述一种或多种物质在所述内表面上形成固体涂层。

本发明涉及在内部通路内形成涂层的方法。

有许多已知的其中希望在内部通路内形成涂层的应用。在一种这样的应用中，在管的内表面上形成多孔固体涂层，以制成可用于色谱法的柱。在另一个这样的应用中，在通道的内表面上形成催化涂层，使得可在通道内进行化学反应。在又一种这样的应用中，可在多孔主体的内表面上形成催化涂层，以允许在多孔主体内进行化学反应。

第一种已知的在主体的内部通路内形成涂层的方法涉及从填充内部通路的溶胶中沉积固体颗粒。通过在烘箱中加热主体，蒸发液体连续相，留下形成涂层的固体颗粒。然而，这种方法不令人满意。蒸发速率通常非常慢。内部通路可能被固体颗粒的堵塞物阻塞。而且，如果液体连续相沸腾，则可能发生溶胶的喷射。

US 2004/0033319 A1中公开了第二种已知方法。该文件教导了通过提供覆盖内表面的液体的薄膜，在管的内表面上形成涂层的方法。该液体含有加热时分解以形成涂层的有机金属化合物。由于液体仅覆盖内表面，而不是填充内部通路，所以液体的表面积增加，并且蒸发速率增加。此外，由于内部通路未被填充，因此由液体的沸腾引起的液体喷射的问题得以减少。然而，这种方法仍然存在缺点。例如，如果由其形成涂层的液体不能均匀地覆盖内表面，则涂层可能不均匀。

根据本发明的一个方面，提供了在内部通路内形成涂层的方法，所述方法包括：提供具有入口和出口以及内表面的主体，所述内表面限定在所述主体内在所述入口和所述出口之间延伸的内部通路；使气体和流体的混合物沿所述内部通路的长的至少一部分流动，所述流体包含用于在所述内表面上形成固体涂层的一种或多种物质，所述流体是所述一种或多种物质在溶剂中的液体溶液，或者是具有所述一种或多种物质中的至少一种的分散体，所述一种或多种物质中的至少一种是分散在液体连续相中的固体颗粒；在所述混合物的所述流动期间，沿所述内部通路的所述长的至少一部分逐渐施加局部的热；以及其中在所述内部通路的所述长的至少一部分内，所述局部的热的逐渐施加导致由所述一种或多种物质在所述内表面上形成固体涂层。

虽然本发明不应被解释为必须克服现有技术的缺陷，但是可以实现如以下描述中所讨论的一个或多个优点。

气体和流体的混合物的流动可以有利地减少或防止隔热蒸气层的形成(即Leidenfrost效应)，这在现有技术的方法中在加热时可能发生，例如在内表面和填充内部通路的溶胶之间，或在内表面和覆盖内表面的液体层之间。Leidenfrost效应的降低或防止可以有利地增加从主体到形成涂层的一种或多种物质的热传递。

本涂布方法可以相对快速地进行，并且可以减少或防止由沸腾引起的液体喷射。还可以减少或防止在内部通路中形成固体堵塞物。