CN108211817A - 一种铝金属过滤膜的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种铝金属过滤膜的制造方法。包括：首先提供一铝箔基板。接着，通过激光加工或机械加工的方法在铝箔基板上制造出铝金属孔阵列。最后，利用氢氟酸和盐酸的混合溶液刻蚀经激光加工或机械加工后的铝箔基板和铝箔基板上的孔阵列，得到粗糙铝箔基板表面，同时得到粗糙内表面孔壁。本发明结构与工艺简单，在物质分离领域有着较广的使用前景。

Description

一种铝金属过滤膜的制造方法

技术领域

本发明属于微纳制造与应用技术，特别是一种铝金属过滤膜的制造方法。

背景技术

油水分离技术一直备受人们关注，期以解决原油开采，海洋石油泄漏，工业、生活含油污水等对环境和生态平衡带来极大的危害。随着膜技术的迅速发展以及表面湿润状态理论建立使得膜技术在油水分离领域得到广泛的应用。基于膜技术的油水分离原理是利用膜表面超亲水/水下超疏油和超疏水/超亲油的性质实现分离。膜技术是对含油污水处理的有效、简单的方法。

金属膜具有良好的力学性能，可以承载大量的油水混合物。但是金属本身是亲水，亲油的而且金属本身化学性质较为活泼，因此利用金属膜进行油水分离需要对表面进行改性。

公开号为CN103961905A的中国发明专利公开了一种在金属网膜上用溶胶法在表面形成乳突状结构并利用低表面能有机修饰剂制备成超疏水/亲油油水分离网膜。由于低表面能有机修饰剂通过化学键连接在金属网上，但化学键容易受到外部环境的影响，如温度，PH值等影响，最终使得表面的修饰物脱落，失去油水分离的能力。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种铝金属过滤膜制造方法，用于解决现有技术不可行的弊端，能有效降低制造工艺复杂程度。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种铝金属过滤膜的制造方法，所述制造方法至少包括：

S1：提供一铝箔基板；

S2：通过激光加工或机械加工的方式在铝箔基板上制造出一系列微米孔阵列；

S3：利用氢氟酸和盐酸的混合溶液刻蚀经激光加工或机械加工后的铝箔基板和铝箔基板上的孔阵列，得到粗糙铝箔基板表面和粗糙内表面孔壁。

优选地，所述S1步骤中铝箔基板为双面抛光的铝箔，铝箔基板的厚度为50μm~500μm。

优选地，所述S2步骤中，激光加工所用的激光器可以是纳秒激光器、皮秒激光器、飞秒激光器的其中一种，激光波长为532nm或775nm或1064nm或1550nm的其中一种，纳秒激光器平均功率为15W~30W，皮秒激光器平均功率为10W~20W，飞秒激光器平均功率为0.5W~2W。

优选地，所述S2步骤中，激光加工后微米孔阵列为10μm×10μm ~10000μm×10000μm，微米孔阵列间距为100μm~500μm，微米孔阵列的孔直径为50μm~100μm，微米孔阵列所占据的区域面积为1mm2 ~25m2。

优选地，所述S2步骤中，激光加工时激光器雕刻次数为15次~75次，激光器扫描速度为40~1000mm/s,激光频率为1Hz~100MHz。

优选地，所述S2步骤中，机械加工采用钻床制造，机械加工后的微米孔阵列为10μm×10μm ~10000μm×10000μm，微米孔阵列间距为100μm~500μm，微米孔阵列的孔直径为50μm~100μm，微米孔阵列所占据的区域面积为1mm2 ~25m2，钻床转速为200000r/min~300000 r/min，进给速度为0.8米/分钟~1.2米/分钟，退刀速度为5米/分钟~7米/分钟。

优选地，所述S3步骤中，还包括如下步骤：

A1：使用特氟龙量筒量取2.5mL~15mL的质量、分数为10%~40%的氢氟酸水溶液；

A2：使用玻璃量筒量取12.5 mL~75mL的蒸馏水；

A3：使用玻璃筒量量取40mL~240mL的质量、分数为36%的盐酸溶液；

A4：将量取好的蒸馏水加入特氟龙烧杯内；

A5：将量取好的盐酸溶液缓慢的加入到量取好的蒸馏水中，一边加入盐酸溶液一边用特氟龙搅拌棒搅拌；

A6：最后将量取好的氢氟酸水溶液缓慢加入稀释的盐酸溶液中，一边加入氢氟酸水溶液一边用特氟龙搅拌棒搅拌；搅拌完成后，刻蚀剂配置完成；

A7：将经激光加工或机械加工后的铝箔基板用特氟龙镊子夹紧并浸入刻蚀剂中缓慢搅5s~15s后取出；

A8：取出有粗糙结构的铝箔基板进行清洗工艺；

A9：清洗工艺结束后将有粗糙结构的铝箔基板取出并用氮气枪吹干，制得粗糙铝箔基板表面和粗糙内表面孔壁

如上所述，本发明提供一种铝金属过滤膜的制造方法。包括：首先提供一铝箔基板。接着，通过激光加工或机械加工的方法在铝箔基板上制造出一系列微米孔阵列。最后，利用氢氟酸和盐酸的混合溶液刻蚀铝箔和铝箔上的孔，使得铝箔表面变得粗糙，同时得到粗糙内表面孔壁。

本发明具有以下有益效果：

该过滤膜的制备方法简单，易行，有极高的耐用性，可实现高效油水混合物分离。

附图说明

图1让你示为本发明铝金属过滤膜制造方法的工艺流程示意图。

图2所示为本发明铝金属过滤膜制造方法中铝箔基板的结构示意图。

图3所示为本发明铝金属过滤膜制造方法中微米孔阵列的结构示意图。

图4所示为本发明铝金属过滤膜制造方法中粗糙内表面孔壁和粗糙铝箔基板表面的结构示意图。

图5所示为本发明铝金属过滤膜制造方法制造得出的铝金属过滤膜的显微实物图。

图中附图标记说明：

1、铝箔基板， 20、微米孔阵列， 30、粗糙内表面孔壁，31、粗糙铝箔基板表面。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图1-5所示，本发明提供一种铝金属过滤膜的制造方法，所述制造方法至少包括：

S1：提供一铝箔基板1；

S2：通过激光加工或机械加工的方式在铝箔基板1上制造出一系列微米孔阵列20；

S3：利用氢氟酸和盐酸的混合溶液刻蚀经激光加工或机械加工后的铝箔基板1和铝箔基板上的微米孔阵列20，得到粗糙铝箔基板表面31和粗糙内表面孔壁30。

首先执行步骤S1，如图2所示，提供一所述铝箔基板1，所述铝箔基板1为双面已经抛光的铝箔，所述铝箔基板厚度为50μm~500μm。本实施例中，所述铝箔基板1厚度为50μm。

然后执行步骤S2，如图3所示，在所述铝箔基板1上利用激光加工或者机械加工得到所述铝金属孔阵列20。激光加工所用的激光器可以是纳秒激光器，皮秒激光器也可以是飞秒激光器。微米孔阵列为10μm×10μm ~10000μm×10000μm，所述铝金属孔阵列20间距为100μm~500μm，所述铝金属孔阵列20孔直径为50μm~100μm，所述铝金属孔阵列20所占据的区域面积为1mm2 ~25m2，激光波长为532nm或775nm或1064nm或1550nm，纳秒激光器平均功率为15W~30W，皮秒激光器平均功率为10W~20W,飞秒激光器平均功率为0.5W~2W。激光器雕刻次数为15次~75次，激光器扫描速度为40~1000mm/s,激光频率为1Hz~100MHz。或者机械加工采用机床制造。所述铝金属孔阵列20为10×10~10000×10000，所述铝金属孔阵列20间距为100μm~500μm，所述铝金属孔阵列20孔直径为50μm~100μm，所述铝金属孔阵列20所占据的区域面积为1mm2 ~25m2，钻床转速为200000r/min~300000 r/min，进给速度为0.8米/分钟~1.2米/分钟，退刀速度为5米/分钟~7米/分钟。本实例所制造过滤膜的参数所述铝金属孔阵列20孔直径为50μm、所述铝金属孔阵列20间距为500μm、所述铝金属孔阵列20为50μm×50μm、所述铝金属孔阵列20所占据的区域面积为625mm2 ，钻床转速为250000 r/min，进给速度为1.2米/分钟，退刀速度为6.3米/分钟。

接着执行步骤S3，如图3、4所示，利用氢氟酸和盐酸的混合溶液刻蚀所述经激光加工或机械加工后的铝箔基板1和所述铝箔基板上的孔阵列20，得到所述粗糙铝箔基板表面31，同时得到所述粗糙内表面孔壁30。

步骤S3在具体实施时，使用特氟龙量筒量取2.5mL~15mL的质量分数为10%~40%的氢氟酸水溶液，使用玻璃量筒量取12.5mL~75mL的蒸馏水和使用玻璃筒量量取40mL~240mL的质量分数为36%的盐酸溶液。将量取好的蒸馏水加入特氟龙烧杯内，将量取好的盐酸溶液缓慢的加入到量取好的蒸馏水中，一边加入溶液一边用特氟龙搅拌棒搅拌。最后将量取好的氢氟酸水溶液缓慢加入稀释的盐酸溶液中，一边加入溶液一边用特氟龙搅拌棒搅拌。搅拌完成后，刻蚀剂配置完成。将所述经激光加工或机械加工后的铝箔基板1用特氟龙镊子夹紧并浸入刻蚀剂中缓慢搅动5s~15s后取出。取出所述有粗糙结构的铝箔基板1进行清洗工艺，清洗工艺结束后将所述有粗糙结构的铝箔基板1取出并用氮气枪吹干。本实例选择的溶液配比为：2.5mL质量分数为40%的氢氟酸水溶液，40mL质量分数为36%的盐酸溶液，12.5mL的蒸馏水，浸入刻蚀剂。

清洗工艺具体流程：将有粗糙结构的铝箔基板1放入特氟龙烧杯中并向烧杯内加入丙酮直到所述有粗糙结构的铝箔基板1完全浸没在丙酮中，接着，将特氟龙烧杯放入超声清洗机中，向超声清洗机中加入蒸馏水直到液面没过烧杯中丙酮的液面。最后打开超声清洗机将清洗时间设置为10分钟。清洗后将所述有粗糙结构的铝箔基板1取出并放入玻璃烧杯中并向烧杯内加入无水乙醇直到所述有粗糙结构的铝箔基板1完全浸没在无水乙醇中，接着，将玻璃烧杯放入超声清洗机中，向超声清洗机中加入蒸馏水直到液面没过烧杯中无水乙醇的液面。最后打开超声清洗机将清洗时间设置为10分钟。清洗后将所述有粗糙结构的铝箔基板3取出并放入玻璃烧杯中并向烧杯内加入蒸馏水直到所述有粗糙结构的铝箔基板3完全浸没在蒸馏水中，接着，将玻璃烧杯放入超声清洗机中，向超声清洗机中加入蒸馏水直到液面没过烧杯中蒸馏水的液面。最后打开超声清洗机将清洗时间设置为10分钟。清洗后将所述有粗糙结构的铝箔基板1取出并放入玻璃烧杯中并向烧杯内加入蒸馏水直到所述有粗糙结构的铝箔基板1完全浸没在蒸馏水中，接着，将玻璃烧杯放入超声清洗机中，向超声清洗机中加入蒸馏水直到液面没过烧杯中蒸馏水的液面。最后打开超声清洗机将清洗时间设置为10分钟。

综上所述，本发明提供的一种肿瘤标志物分子检测的方法，解决了前人使用纳米孔检测肿瘤标志物遇到的阻塞电流信号种类多，成分复杂，检测周期长等难题。且本发明提出的肿瘤标志物分子检测的方法易于集成，实现多通道并行检测，提高检测效率。此外，本发明操作简单，具有较好的扩展性和较广的使用范围。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种铝金属过滤膜的制造方法，其特征在于，所述制造方法至少包括：

S1：提供一铝箔基板；

S2：通过激光加工或机械加工的方式在铝箔基板上制造出一系列微米孔阵列；

S3：利用氢氟酸和盐酸的混合溶液刻蚀经激光加工或机械加工后的铝箔基板和铝箔基板上的孔阵列，得到粗糙铝箔基板表面和粗糙内表面孔壁。

2.根据权利要求1所述的铝金属过滤膜的制造方法，其特征在于：所述S1步骤中铝箔基板为双面抛光的铝箔，铝箔基板的厚度为50μm~500μm。

3.根据权利要求1所述的铝金属过滤膜的制造方法，其特征在于：所述S2步骤中，激光加工所用的激光器可以是纳秒激光器、皮秒激光器、飞秒激光器的其中一种，激光波长为532nm或775nm或1064nm或1550nm，纳秒激光器平均功率为15W~30W，皮秒激光器平均功率为10W~20W,飞秒激光器平均功率为0.5W~2W。

4.根据权利要求1所述的铝金属过滤膜的制造方法，其特征在于：所述S2步骤中，激光加工后微米孔阵列为10×10~10000×10000，微米孔阵列间距为100μm~500μm，微米孔阵列的孔直径为50μm~100μm，微米孔阵列所占据的区域面积为1mm2 ~25m2。

5.根据权利要求1或3所述的铝金属过滤膜的制造方法，其特征在于：所述S2步骤中，激光加工时激光器雕刻次数为15次~75次，激光器扫描速度为40~1000mm/s,激光频率为1Hz~100MHz。

6.根据权利要求1所述的铝金属过滤膜的制造方法，其特征在于：所述S2步骤中，机械加工采用钻床制造，机械加工后的微米孔阵列为10×10~10000×10000，微米孔阵列间距为100μm~500μm，微米孔阵列的孔直径为50μm~100μm，微米孔阵列所占据的区域面积为1mm2 ~25m2，钻床转速为200000r/min~300000 r/min，进给速度为0.8米/分钟~1.2米/分钟，退刀速度为5米/分钟~7米/分钟。

7.根据权利要求1所述的铝金属过滤膜的制造方法，其特征在于：所述S3步骤中，还包括如下步骤：

A1：使用特氟龙量筒量取2.5mL~15mL的质量、分数为10%~40%的氢氟酸水溶液；

A2：使用玻璃量筒量取12.5mL~75mL的蒸馏水；

A3：使用玻璃筒量量取40mL~240mL的质量、分数为36%的盐酸溶液；

A4：将量取好的蒸馏水加入特氟龙烧杯内；

A5：将量取好的盐酸溶液缓慢的加入到量取好的蒸馏水中，一边加入盐酸溶液一边用特氟龙搅拌棒搅拌；

A6：最后将量取好的氢氟酸水溶液缓慢加入稀释的盐酸溶液中，一边加入氢氟酸水溶液一边用特氟龙搅拌棒搅拌；搅拌完成后，刻蚀剂配置完成；

A7：将经激光加工或机械加工后的铝箔基板用特氟龙镊子夹紧并浸入刻蚀剂中缓慢搅5s~15s后取出；

A8：取出有粗糙结构的铝箔基板进行清洗工艺；

A9：清洗工艺结束后将有粗糙结构的铝箔基板取出并用氮气枪吹干，制得粗糙铝箔基板表面和粗糙内表面孔壁。