紫外光诱导纳米颗粒胶体射流进行超光滑表面加工的方法

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	紫外光诱导纳米颗粒胶体射流进行超光滑表面加工的方法
	宋孝宗; 龚俊; 杨东亚; 段红燕; 王继波
	2015-08-26
专利权人	兰州理工大学
公开日期	2015-08-26
授权国家	中国
专利类型	授权发明
摘要	紫外光诱导纳米颗粒胶体射流进行超光滑表面加工的方法，首先将被加工件(11)通过反应室(13)固定在多自由度工作台(12)上；启动可调紫外光源(6)使紫外光束经过反射镜(7)反射后进入光-液耦合喷嘴(9)，并聚焦于光-液耦合喷嘴的喷嘴口；然后启动增压装置(3)给纳米颗粒胶体加压后打开控制开关(4)，使纳米颗粒胶体(5)进入光-液耦合喷嘴(9)内，与通过光-液耦合喷嘴的聚焦紫外光束发生耦合，形成紫外光耦合纳米颗粒胶体射流束(10)，并将其喷射在工件(11)表面的待加工区域，与工件表面发生光催化界面反应。
申请日期	2012-03-03
优先权日	2012-03-03
预估到期日	2032-03-03
语种	中文
专利状态	未缴年费
申请号	CN201210053699.9
公开（公告）号	CN103286694B
IPC 分类号	B24C1/00
专利代理人	董斌
代理机构	兰州振华专利代理有限责任公司
权利要求	1.紫外光诱导纳米颗粒胶体射流进行超光滑表面加工的方法，其特征在于，其步骤为： (1)选用波长在200-400nm的紫外光作为反应激励光源； (2)按特定成分及组分配制所需的纳米颗粒胶体，开启增压装置，对所配制的纳米颗粒胶体进行加压； (3)打开紫外光源，调节紫外光聚焦系统，使紫外光束以平行光通过光-液耦合喷嘴后按所需光斑直径聚焦于光-液耦合喷嘴的喷嘴口； (4)开启控制开关，使纳米颗粒胶体进入光-液耦合喷嘴内，与通过光-液耦合喷嘴的紫外光束发生光-液耦合； (5)紫外光束耦合胶体射流束作用在工件表面，与工件表面发生光催化界面反应，控制工件运动，实现脆硬材料工件的超光滑表面加工。 2.根据权利要求1所述的紫外光诱导纳米颗粒胶体射流进行超光滑表面加工的方法，其特征在于所述的紫外光源为低压、中压、高压汞灯或其他发射紫外光波段的设备，紫外光的波长在200-400nm的范围内。 3.根据权利要求2所述的紫外光诱导纳米颗粒胶体射流进行超光滑表面加工的方法，其特征在于所述的紫外光束光斑可调直径范围为0.1～2mm，紫外光束中心辐照强度在0.01-100mW/cm2. 4.根据权利要求1所述的紫外光诱导纳米颗粒胶体射流进行超光滑表面加工的方法，其特征在于所述的纳米颗粒胶体由质量分数在0.5～25％的纳米颗粒、74～99％的去离子水、0.1～0.25％的pH值调节剂、0.25～0.5％的表面活性剂配制而成，其中所述的纳米颗粒的粒径在10nm-40nm范围。 5.根据权利要求4所述的紫外光诱导纳米颗粒胶体射流进行超光滑表面加工的方法，其特征在于所述的纳米颗粒胶体的密度在1.01～1.50×103kg/m3范围内，其动力粘度在0.002～0.025N·s/m2范围内、pH值在6～11范围内 6.根据权利要求4所述的紫外光诱导纳米颗粒胶体射流进行超光滑表面加工的方法，其特征在于所述的纳米颗粒为无机纳米颗粒。 7.根据权利要求6所述的紫外光诱导纳米颗粒胶体射流进行超光滑表面加工的方法，其特征在于所述的无机纳米颗粒为纳米二氧化钛颗粒、纳米二氧化硅颗粒、纳米氧化铈颗粒、纳米氧化铝颗粒以及上述无机纳米颗粒间的配对组合。 8.根据权利要求4所述的紫外光诱导纳米颗粒胶体射流进行超光滑表面加工的方法，其特征在于所述的pH值调节剂为碳酸钾，氢氧化钠。 9.根据权利要求4所述的紫外光诱导纳米颗粒胶体射流进行超光滑表面加工的方法，其特征在于所述的表面活性剂为两性离子表面活性剂氨基酸型R-NH+2-CH2CH2COO-。 10.根据权利要求1所述的紫外光诱导纳米颗粒胶体射流进行超光滑表面加工的方法，其特征在于所述的压力发生装置的压力可调范围为0.1-20MPa，纳米颗粒胶体射流经过直径为0.1-2mm的光-液耦合喷嘴后其速度分布范围为2-150m/s。
引用专利	CN101462256A;CN101670556A;US20110183578A1
被引用专利数量	0
简单法律状态	失效
文献类型	专利
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/109818
专题	机电工程学院
推荐引用方式 GB/T 7714	宋孝宗,龚俊,杨东亚,等. 紫外光诱导纳米颗粒胶体射流进行超光滑表面加工的方法[P]. 2015-08-26.

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CN103286694B.PDF（394KB）	专利		开放获取	CC BY-NC-SA	浏览下载