Корундовая нанопленка и способ ее получения (варианты)

Изобретение относится к способу получения корундовой нанопленки. Способ состоит в осаждении нанослоя алюминия на пленочную основу, или барабан, или диск (далее «основа») из материала с пониженной адгезией, последующее окисление этого нанослоя до корунда, и снятие корундовой нанопленки с основы. Также предложены варианты способа получения корундовой нанопленки. Изобретение позволяет упростить технологию и повысить эластичность нанопленки. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 пр.

 

Изобретение относится к нанотехнологиям и предназначено для получения корундовой пленки или ленты (разница только в ширине) нанотолщины.

Известен способ получения пленки из пластичных материалов, состоящий в многократном пропускании заготовки через валки (см. Интернет, википедия, «Прокатка»). Из пластичных металлов, например из золота, можно таким способом получить пленку толщиной несколько микрон. Однако дальнейшее уменьшение толщины пленки невозможно.

Задача изобретения - упрощение технологии и придание нанопленке повышенной эластичности.

ИЗОБРЕТЕНИЕ 1. Данный способ состоит в осаждении нанослоя алюминия на пленочную основу, или барабан, или диск (далее «основа») из материала с пониженной адгезией, последующее окисление этого нанослоя до корунда, и снятие корундовой нанопленки с основы.

Пленочной основой может быть фторопластовая или любая другая покрытая фторопластом с одной или двух сторон пленка в рулоне. Пленка перематывается и металлизируется алюминием, причем, возможно с двух сторон, и, возможно, с применением электростатики. Затем слой алюминия окисляется до корунда, например, в перекиси водорода. И затем корундовая нанопленка механически снимается с основы (поддевается острым предметом).

Производство с помощью пленочной основы будет циклическим, а производство с помощью барабана или диска может быть непрерывным.

ИЗОБРЕТЕНИЕ 2. Данный способ аналогичен изобретению 1, но алюминий осаждается на испаряющемся или возгоняющемся материале, например, полиэтилене. После окисления алюминия основа испаряется или возгоняется путем нагревания. Понятно, что производство может быть только циклическим.

ИЗОБРЕТЕНИЕ 3. Данный способ аналогичен изобретению 1, но алюминий осаждается на растворимую основу, например, на нитроцеллюлозную пленку (коллоксилин или пироксилин), которая после окисления алюминия растворяется, например, в ацетоне. Разумеется, желательно использовать водорастворимую основу, тогда производство будет дешевым и экологичным.

При изготовлении пленки по любому способу основе может быть придан рельеф, например, волнистость в одном или в двух направлениях. Тогда получившаяся пленка будет гофрированной и будет обладать упругостью в одном или во всех направлениях.

Причем волнистость в двух направлениях может быть ортогональной, а может быть под каким-то другим углом, например, под углом 120 градусов. В этом случае пленка в одном из направлений будет растягиваться примерно в 4 раза больше, чем в другом.

Разрезав пленку или основу вместе с пленкой на полоски, можно получить корундовую наноленту, свойства которой будут близки к нанонити (чем меньше ширина ленты, тем ближе ее свойства к нанонити). Разрезание может быть осуществлено готовой нанопленки или вместе с основой (в вариантах 2,3). Из такой наноленты можно изготавливать композитные материалы по той же технологии, как из стекловолокна или углеволокна. Композиты можно изготавливать и из самой нанопленки.

ПРИМЕР 1. На фторопластовый барабан в определенном секторе осаждается алюминий. В другом секторе, обращенном вниз, он окисляется путем погружения в кювету с перекисью водорода. Затем излишний раствор отжимается валиком, и нанопленка отделяется от барабана и наматывается на дорн. Перед наматыванием пленка может разрезаться роликовыми твердосплавньми ножницами на ленты.

ПРИМЕР 2. На полиэтиленовую пленку в рулоне осаждается алюминий, при этом пленка перематывается с одного дорна на другой. Во время перемотки или отдельным технологическим циклом пленка пропускается через кювету с перекисью водорода. Затем в термокамере полиэтилен испаряется, возможно, с применением разряжения. Возгоняющимся материалом в этом же примере может быть пленка из фторопласта-4.

ПРИМЕР 3. На нитроцеллюлозную пленку осаждается нанослой алюминия, который затем окисляется как в примерах 1,2. После чего пленка растворяется, а оставшаяся корундовая нанопленка наматывается или разрезается.

1. Способ получения корундовой нанопленки, отличающийся тем, что состоит в осаждении нанослоя алюминия на пленочную основу, или барабан, или диск (далее «основа») из материала с пониженной адгезией, последующее окисление этого нанослоя до корунда и снятие корундовой нанопленки с основы.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что материалом с пониженной адгезией являются фторопласты.

3. Способ получения корундовой нанопленки, отличающийся тем, что состоит в осаждении нанослоя алюминия на пленочную основу, или барабан, или диск (далее «основа») из испаряющегося или возгоняющегося материала, последующее окисление этого нанослоя до корунда, испарение или возгонка основы.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что испаряющимся материалом является полиэтилен, а возгоняющимся материалом является фторопласт-4.

5. Способ получения корундовой нанопленки, отличающийся тем, что состоит в осаждении нанослоя алюминия на пленочную основу, или барабан, или диск (далее «основа») из растворимого материала, последующее окисление этого нанослоя до корунда и растворение основы.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что растворяющимся материалом является нитроцеллюлоза.

7. Способ по п.5, отличающийся тем, что основа имеет рельеф.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что рельеф образован волнообразными складками в одном или двух направлениях.