Способ изготовления фильтровальных устройств

 

Изобретение относится к способам физико-химической очистки веществ. Способ включает в себя создание в фильтровальной пластине прямолинейных идентичных цилиндрических областей с пониженной химической стойкостью и последующую обработку травителем, разрушающим эти области, но не воздействующим или слабо воздействующим на остальную часть пластины. Для создания химически нестойких областей цилиндрическую заготовку из фильтровального материала пронизывают параллельным пучком цилиндрических прямолинейных волокон или стержней из химически нестойкого материала, после чего из заготовки вырезают элементарные пластины под разными углами к ее оси и скрепляют их друг с другом в единую мозаичную пластину. Вырезание и скрепление элементарных пластин производят таким образом, что оси стержней различных элементарных пластинок направлены под требуемыми углами друг к другу, например к общему центру. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области Физико-химической очистки веществ, а более конкретно к способам изготовления фильтровальных устройств в виде пластин. Оно может быть использовано для решения задач фильтрации, ультрафильтрации, диализа.

Среди известных способов изготовления фильтровальных устройств наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ, заключающийся в том, что в устройстве в виде пластины создают химически нестойкие неоднородности структуры в виде параллельных цилиндрических идентичных областей, после чего обрабатывают травителем, разрушающим химически нестойкие области, но не воздействующим или слабо воздействующим на остальную часть пластины, вытравливая таким образом сквозные каналы.

Создание химически нестойких неоднородностей при использовании известного способа осуществляют путем облучения пластин потоками высокоэнергетических частиц. Это ограничивает толщину пластин величиной свободного пробега частиц в материале пластины (в доступных экспериментальных условиях при использовании пучков ускоренных ионов и пластин из полимерных материалов она не превосходит нескольких десятков микрометров). Кроме того, с помощью существующих источников частиц не удается получить в плоских пластинах совершенно идентичные прямолинейные радиально расходящиеся каналы, что требуется для решения ряда задач. К тому же применение известного способа ограничивает набор материалов, пригодных для изготовления фильтровальных устройств, только диэлектрическими веществами.

Целью настоящего изобретения является изготовление фильтровальных устройств в виде пластин любой требуемой толщины из различных материалов, включая металлы, и создание в них идентичных прямолинейных цилиндрических каналов, радиально сходящихся к общему центру.

Указанная цель достигается тем, что в способе изготовления фильтровальных устройств в виде пластин, включающем создание в пластине прямолинейных идентичных цилиндрических областей с пониженной химической стойкостью и последующую обработку травителем, разрушающим химически нестойкие области, но не воздействующим или слабо воздействующим на остальную часть пластины, участки пониженной стойкости создают, пронизывая цилиндрическую заготовку параллельных пучком цилиндрических прямолинейных волокон или стержней, вырезают из заготовки элементарные пластины под разными углами к ее оси, скрепляют их в единую мозаичную пластину таким образом, чтобы оси химически нестойких участков в различных элементарных пластинах были направлены по отношению друг к другу под требуемыми углами, после чего обрабатывают травителем, вытравливая сквозные каналы в местах участков с пониженной химической стойкостью.

Элементарные пластины можно вырезать из цилиндра и скрепить их таким образом, чтобы проходящие через их середины оси химически нестойких участков были направлены по радиусам сферы к общему центру.

На чертеже схематически изображена последовательность операций при изготовлении фильтровальных устройств, где 1 цилиндрическая заготовка, 2 - химически нестойкие стержни, 3 элементарные пластины, 4 травитель, 5 - вытравленные каналы поры.

Цилиндрическую заготовку 1, выполненную, например, из фторопласта, пронизывают (а) параллельным пучком химически нестойких стержней 2, например, медных. Заготовку 1 разрезают на плоскопараллельные элементарные пластины 3 (на чертеже (а) линии разреза изображены пунктиром) и скрепляют их (б) в единый блок в виде мозаичной пластины таким образом, чтобы оси, параллельные стержням и проходящие через середины элементарных пластин, были направлен к общему центру О. Мозаичный блок обрабатывают (в) травителем 4, например соляной кислотой, который разрушает стержни и вытравливает сквозные каналы 5.

Используя стержни и цилиндрические заготовки достаточной длины, можно изготавливать фильтровальные устройства в виде пластин любой требуемой толщины и получать цилиндрические, радиально расходящиеся каналы одинакового диаметра. Цилиндрическая заготовка можт быть выполнена из металла (например, нержавеющей стали), химически более стойкого, чем стержни (медные).

Формула изобретения

1. Способ изготовления фильтровальных устройств в виде пластин, включающий создание в пластине прямолинейных идентичных цилиндрических областей с пониженной химической стойкостью и последующую обработку травителем, разрушающим химически нестойкие области и не воздействующим или слабо воздействующим на остальную часть пластины, отличающийся тем, что участки с пониженной химической стойкостью создают, пронизывая цилиндрическую заготовку параллельным пучком цилиндрических прямолинейных волокон или стержней, вырезают из заготовки элементарные пластины под разными углами к ее оси, скрепляют их в единую мозаичную пластину так, что оси химически нестойких участков в различных элементарных пластинах направлены по отношению одна к другой под требуемыми углами, после чего обрабатывают травителем.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что элементарные пластины вырезают из заготовки и скрепляют так, что проходящие через их середины оси химически нестойких участков направлены к общему центру.