[发明专利]旋转式微通道板腐蚀装置与腐蚀方法有效

专利信息
申请号: 201911291531.X 申请日: 2019-12-16
公开(公告)号: CN111128638B 公开(公告)日: 2022-07-08
发明(设计)人: 李婧雯;孙建宁;张欢;邱祥彪;张正君;丛晓庆;牛鹏杰;孙赛林;高鹏;郭一亮 申请(专利权)人: 北方夜视技术股份有限公司
主分类号: H01J9/02 分类号: H01J9/02;H01J43/24
代理公司: 南京行高知识产权代理有限公司 32404 代理人: 王培松
地址: 650217 云南*** 国省代码: 云南;53
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摘要:
搜索关键词: 旋转 式微 通道 腐蚀 装置 方法
【权利要求书】:

1.一种旋转式微通道板腐蚀装置,其特征在于,包括:

用于提供扭转动力的电动机;

用于传递扭转力的液压传动组件,具有与所述电动机连接的液压传动轴;

用于放置腐蚀夹具的托盘,与液压传动组件连接;

用于放置微通道板的石英腐蚀夹具,设置在所述托盘上;

用于装盛腐蚀及清洗液的腐蚀槽;

用于控制腐蚀及清洗液用量和更换时间的供排液系统;以及

用于清洗微通道板的超声波装置,设置在腐蚀槽底部;

其中,电动机输出的扭力通过液压传动组件施加到托盘上,驱动托盘进行周向旋转,并且所述液压传动组件为可升降液压传动组件,在其驱动下使得托盘上下升降以进入和脱离腐蚀槽;

所述液压传动组件将托盘和电动机置于腐蚀液位上下两侧,腐蚀过程中所述腐蚀槽中液体完全没过石英腐蚀夹具,并通过所述托盘自身旋转来实现微通道板快速腐蚀;

其中,所述微通道板的石英腐蚀夹具置于托盘中,每个托盘放置两个石英腐蚀夹具,并且微通道板的表面法向量与旋转线速度垂直。

2.根据权利要求1所述的旋转式微通道板腐蚀装置,其特征在于,所述托盘的四周和底部为镂空结构。

3.根据权利要求2所述的旋转式微通道板腐蚀装置,其特征在于,所述旋转式微通道板腐蚀装置具有多组托盘,均匀地围绕所述液压传动组件为轴线的方向布置。

4.根据权利要求1所述的旋转式微通道板腐蚀装置,其特征在于,所述腐蚀槽的容积为30-200L,腐蚀液在每道工序中均注满整个腐蚀槽。

5.根据权利要求1所述的旋转式微通道板腐蚀装置,其特征在于,腐蚀过程中,托盘位置处于腐蚀槽的液位之下150mm处。

6.根据权利要求5所述的旋转式微通道板腐蚀装置,其特征在于,所述液压传动轴为多段升降结构,每段升降高度50-100mm。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的旋转式微通道板腐蚀装置的微通道板腐蚀方法,其特征在于,包括:

通过供排液系统向腐蚀槽注入硝酸溶液,将液压传动组件连带托盘一起上升至完全露出液位表面,再将已经装好待腐蚀的微通道板的夹具装入托盘,托盘中的微通道板表面法线与旋转方向垂直;

然后,将托盘下降到微通道板完全浸没在硝酸中,设定托盘转速,按照预设工艺步骤和时间进行腐蚀,流体平行略过微通道板表面,微通道孔内部的腐蚀残余随表面流动液体带出;

其中,腐蚀过程中,根据设定的时间更新内部的腐蚀液,加速腐蚀过程,其中,更换腐蚀液过程,微通道板保持在腐蚀液的液面之下。

8.根据权利要求7所述的微通道板腐蚀方法,其特征在于,在更换腐蚀液过程中,通过电动机使托盘停止转动,将使用后的腐蚀液排掉至刚好没过微通道板后,注满性新的腐蚀液,往复三次,开始下一道腐蚀工艺。

9.根据权利要求8所述的微通道板腐蚀方法,其特征在于,所述腐蚀过程的具体操作包括:

将腐蚀槽中组满浓度为1当量的硝酸溶液,并将微通道板待腐蚀件放置于旋转腐蚀装置中,浸入液面之下,以60r/分钟的转速开始进行每一次旋转腐蚀,时间为15-30分钟;

第一次托盘旋转停止,将腐蚀槽中的液位排至刚好没过微通道板,然后注满1当量的硝酸溶液,反复两次后开始下一次旋转腐蚀,每次腐蚀时间为与上一次腐蚀过程相同;

第二次托盘旋转停止,将腐蚀槽中的液位排至刚好没过微通道板,然后注满1当量的硝酸溶液,反复两次后开始下一次旋转腐蚀,每次腐蚀与上一次腐蚀过程相同;

第三次托盘旋转停止,将腐蚀槽中的液位排至刚好没过微通道板,然后注满纯水,反复两次后,注水与排液同时开启,并且同时控制启动超声波装置,开始进行水溢流,时间为10-20分钟;

控制液压传动组件启升托盘,并将微通道板于5秒之内移动至另一个注满10wt%的NaOH溶液的腐蚀槽中,并开始旋转腐蚀,时间为15-30分钟;

第二次启升托盘,并将微通道板于5秒之内移动至另一个注满纯水的腐蚀槽中,并且同时控制启动超声波装置,开始进行水溢流,时间为15-30分钟;

将腐蚀槽中的纯水排空,重新注满1当量的硝酸;随后开始旋转腐蚀,时间为15-30分钟;

托盘旋转停止,将腐蚀槽中的液位排至刚好没过微通道板,然后注满纯水,反复两次后,注水与排液同时开启,并且同时控制启动超声波装置,开始进行水溢流,时间为10-20分钟;

再控制启升托盘,并将微通道板于5秒之内移动至注满双氧水的腐蚀槽中,打开超声波装置,进行双氧水的超声处理,时间为5-10分钟;

再控制启升托盘,将并将微通道板于5秒之内移动至注满纯水的腐蚀槽中,同时启动超声波装置,开始进行水溢流,时间为10-15分钟;

再控制启升托盘,并将微通道板于5秒之内移动至注满酒精的洁净槽中,同时启动超声波装置,进行脱水处理,时间为3-5分钟;

再控制启升托盘,并将微通道板取出转移至150摄氏度真空烘箱中,结束微通道板腐蚀。

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